MEIO INTERESTELAR. Walter J. Maciel.

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1 MEIO INTERESTELAR Walter J. Maciel

2 1. EXISTE UM MEIO INTERESTELAR? 2. ESTRUTURA DA GALÁXIA 3. A DENSIDADE DO MEIO INTERESTELAR 4. A FAUNA INTERESTELAR 5. LIMITE DE OORT 6. EQUILÍBRIO NO MEIO INTERESTELAR 7. PARA SABER MAIS

3 1. EXISTE UM MEIO INTERESTELAR? Meio intergaláctico Meio circunstelar Meio interplanetário Meio interestelar

4 Hydra

5 Pleiades

6 NGC 7293

7 Sol: UV

8 MEIO INTERESTELAR LOCAL Dieter Breitschwerdt

9 M51

10 2. ESTRUTURA DA GALÁXIA A Via Láctea Modelos Aglomerados globulares Estrutura espiral Outras galáxias

11 Cerro Tololo

12 Andromeda Nuvens de Magalhães Via Láctea

13 Via Láctea

14 1. Contínuo em rádio, frequência 408 MHz, comprimento de onda 73 cm. Fonte: Elétrons de alta energia, especialmente em restos de supernovas. A emissão é mais intensa no plano galáctico (vermelho), pelos elétrons relativísticos que giram em torno das linhas do campo magnético interestelar (processo síncrotron). Estende-se também para latitudes galácticas mais altas (amarelo e verde), apresentando anéis (loops) e filamentos. Há também emissão difusa isotrópica e a presença de fontes discretas, geralmente extragalácticas. 2. Faixa rádio, λ = 21 cm, frequência 1420 MHz. Fonte: Hidrogênio atômico neutro em nuvens interestelares e no gás difuso. 3. Contínuo em rádio, frequência 2.4 a 2.7 GHz. Fonte: Gás ionizado quente e elétrons de alta energia.

15 4. Região milimétrica, frequência 115 GHz. Fonte: Nuvens frias de CO revelando a presença de hidrogênio molecular.

16 5. Infravermelho distante, comprimento de onda 12 a 100 microns. Fonte: Poeira interestelar, em particular grãos aquecidos pela radiação estelar em regiões de formação de estrelas. 6. Infravermelho próximo, comprimento de onda 6.8 a 10.8 microns. Fonte: Estrelas frias e avermelhadas, moléculas complexas em nuvens interestelares.

17 7. Luz visível, comprimento de onda 4000 a 6000 A. Fonte: estrelas próximas, gás ionizado interestelar e nuvens escuras de poeira e gás.

18 8. Raios X, energias de 0.25 a 1.5 kev. Fonte: Gás quente, produto de choques em explosões de supernovas. 9. Raios gama, energias acima de 300 MeV. Fonte: fenômenos de alta energia, como pulsares e colisões de raios cósmicos. A emissão associada ao plano galáctico é produzida pelo gás interestelar difuso, possivelmente devida ao decaimento de píons gerados em colisões entre raios cósmicos e o gás interestelar. Fontes discretas como pulsares e quasares são também observadas.

19 F. W. Herschel (1785) Via Láctea

20 Universo de Kapteyn Via Láctea

21 47 Tuc

22 Estrutura atual 25 kpc Via Láctea

23 Estrutura espiral Georgelin & Georgelin

24 Estrutura espiral Delphine Russeil (2003)

25 NGC 628 NGC 628

26 M31

27 M51

28 NGC 4594

29 Classificação de galáxias

30 M87

31 LMC Nuvens de Magalhães SMC

32 3. DENSIDADE DO MEIO INTERESTELAR Regiões interestelares densas Regiões interestelares difusas Meio internuvens

33 Astrofisica do meio interestelar W. J. Maciel, Edusp (2002)

34 4. A FAUNA INTERESTELAR Campo de radiação Grãos e nebulosas escuras Nebulosas de reflexão Nebulosas difusas regiões HII Nebulosas planetárias Restos de supernovas Nuvens moleculares - SFR Nuvens de H neutro Campo magnético Gás coronal, meio internuvens Raios cósmicos

35 Campo de radiação

36 M103

37 7. Luz visível, comprimento de onda 4000 a 6000 A. Fonte: estrelas próximas, gás ionizado interestelar e nuvens escuras de poeira e gás.

38 Campo de radiação

39 Campo de radiação

40 Gondhalekar (1980) Campo de radiação

41

42 Grãos e nebulosas escuras

43 Cruzeiro do Sul Eta Carinae

44 Saco de Carvão

45 Nebulosa Cabeça de Cavalo (Orion)

46 Grãos interestelares

47

48 Extinção interestelar

49 Extinção interestelar

50 S. Lorenz Emissão infravermelha

51 5. Infravermelho distante, comprimento de onda 12 a 100 microns. Fonte: Poeira interestelar, em particular grãos aquecidos pela radiação estelar em regiões de formação de estrelas. 6. Infravermelho próximo, comprimento de onda 6.8 a 10.8 microns. Fonte: Estrelas frias e avermelhadas, moléculas complexas em nuvens interestelares.

52

53 Nebulosas de reflexão

54 Pleiades

55 Witch Head Nebula (Orion)

56 Emissão: PAH

57 Nebulosas difusas regiões HII

58 Orion

59 Orion

60 Orion Trapézio

61 Orion

62

63 Nebulosas planetárias

64 NGC 6853

65 NGC 6543

66 NGC 3132

67 NGC 7293

68 R. Costa ESPECTRO: NGC 2346

69

70 NIVEIS DE ENERGIA: OII, OIII

71 DENSIDADE E TEMPERATURA ELETRÔNICA

72 ABUNDÂNCIAS

73 Restos de supernovas

74 Nebulosa do Caranguejo

75 Gás Estrelas Restos

76

77

78

79

80 Nuvens moleculares - SFR

81 4. Região milimétrica, frequência 115 GHz. Fonte: Nuvens frias de CO revelando a presença de hidrogênio molecular.

82 Orion

83 Barnard 69

84

85 Nuvens de H neutro

86 1. Contínuo em rádio, frequência 408 MHz, comprimento de onda 73 cm. Fonte: Elétrons de alta energia, especial-mente em restos de supernovas. A emissão é mais intensa no plano galáctico (vermelho), pelos elétrons relativísticos que giram em torno das linhas do campo magnético interestelar (processo síncrotron). Estende-se também para latitudes galácticas mais altas (amarelo e verde), apresentando anéis (loops) e filamentos. Há também emissão difusa isotrópica e a presença de fontes discretas, geralmente extragalácticas. 2. Faixa rádio, λ = 21 cm, frequência 1420 MHz. Fonte: Hidrogênio atômico neutro em nuvens interestelares e no gás difuso. 3. Contínuo em rádio, frequência 2.4 a 2.7 GHz. Fonte: Gás ionizado quente e elétrons de alta energia.

87

88

89 Cardelli et al. (1991) ABUNDÂNCIAS

90

91 Campo magnético

92 Galáxia: Campo magnético

93 M51 Campo magnético

94 Campo magnético Vlemmings

95 Gás coronal, meio internuvens

96 8. Raios X, energias de 0.25 a 1.5 kev. Fonte: Gás quente, produto de choques em explosões de supernovas. 9. Raios gama, energias acima de 300 MeV. Fonte: fenômenos de alta energia, como pulsares e colisões de raios cósmicos. A emissão associada ao plano galáctico é produzida pelo gás interestelar difuso, possivelmente devida ao decaimento de píons gerados em colisões entre raios cósmicos e o gás interestelar. Fontes discretas como pulsares e quasares são também observadas.

97 Raios cósmicos

98

99

100

101 5. LIMITE DE OORT

102

103

104

105

106 6. EQUILÍBRIO NO MEIO INTERESTELAR

107

108 7. PARA SABER MAIS

109 CURSO: MEIO INTERESTELAR AGA 5714 homepage:

110

111 BIBLIOGRAFIA

112 The fulness of space Gareth Wynn-Williams CUP, 1992

113 The physics of the interstellar medium J. E. Dyson, D. A. Williams IOP, 1997

114 Physical processes in the interstellar medium Lyman Spitzer Jr. Wiley, 1978 [student edition 1998]

115 Astrofísica do Meio Interestelar Walter J. Maciel Edusp, 2003

116 Le milieu interstellaire J. Lequeux EDP, 2002 The interstellar medium J. Lequeux Springer, 2004

117 Astrophysics of the diffuse universe Michael A. Dopita, Ralph S. Sutherland Springer, 2003

118 Annual Review of Astronomy and Astrophysics Ver lista de artigos em:

119 FIM

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