Galáxias Flashcards by Aishã Yasmim Bezerra

Via Láctea - Estrutura

Bojo, disco e Halo

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Aglomerados (Globulares x Abertos)

Aglomerados GLOBULARES:

FORTE atração gravitacional
BOJO
- VELHOS

Aglomerados ABERTOS:

FRACA atração gravitacional
ao longo do DISCO
- JOVENS

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Metalicidade (Z) - definição

Fração de metais (todos os elementos + pesados que o He) na atmosfera de uma estrela, com relação à massa

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Populações Estelares - os 2 tipos e a relação que define a classificação

RELAÇÃO IDADE - METALICIDADE

População I > objetos JOVENS de ALTA metalicidade
(ex: aglomerados abertos)
População II > objetos VELHOS de BAIXA metalicidade
(ex: aglomerados globulares)
[ estrelas mais velha tem -z pois quando explodem em supernova enriquem o meio com metais, para formação de novas estrelas)

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Populações estelares I e II - Diferenças

Localização:
I > disco e braços
II > bojo e halo

Movimento das estrelas:
I > circular
II > aleatório

Estrelas + brilhantes:
I > Super Gigantes Azuis (Estrelas recém-formadas)
II > Gigantes Vermelhas

Exemplos típicos:
I > estrelas O e B / aglomerados abertos / regióes HII
II > aglomerados globulares / nebulosas planetárias

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Espirais e Bojo

Espirais > populações jovens e regiões e formação estelar
Bojo > + estrelas vermelhas
(gigantes vermelhas viaráveis > distância)

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Halo (metalicidade e streams)

Metalicidade:
+ Z nos bojos (formação estelar > + enriquecimento químico da região)
- Z nas regiões espalhadas (- densidade)

STREAMS:
> Rastros de estrela
[ destruição de galáxias anãs e aglomerados de estrelas pelo efeito de maré da Via Láctea ]

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Massa galáxia e Matéria escura

Interior à órbita do Sol:

- distância do Sol ao centro da Galáxia
- velocidade de oórbita do Sol

Exterior:
> CURVAS DE ROTAÇÃO
[ incliniação = velocidade angular w&raquo_space; -w = +distante ]

MATÉRIA ESCURA:
&raquo_space; Curva de Rotação Esperada X Observada

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Meio interestelar - Mapeamento da Via Láctea

colisão de átomos de H
(pouco provável, acontece somente devido à enorme quantidade de H disponível na Galáxia)
> estado de energia + alto > decai > emite fóton de lambda definido&raquo_space; linha de HI (mapeamento das espirais)

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Meio interestelar - Regiões HII e emissão de radiação

H ionizado > nebulosas de formação > formação de estrelas > estrelas O e B recém-formadas (quentes) > emitem fótons UV com E > 13,6eV > IONIZAÇÃO DO H (prótons e elétrons livres) > captura de um elétron por um próton&raquo_space; EMISSÃO DE RADIAÇÃO

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Meio interestelar - medição das quantidades de H2 em nuvens moleculares

H2 (molécula + abundante) > NÃO TEM LINHAS NO VISÍVEL

mede-se a taxa de CO > N_{CO} / N_{H2} ~= 10^(-4)

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Meio interestelar - Ciclo de vida das estrelas

Nuvens de gás > contração gravitacional > formação de estrelas
(+ estrelas - massivas) > (-tempo de vida) explodem como SN >

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Meio interestelar - Ciclo de vida das estrelas

Nuvens de gás > contração gravitacional > formação de estrelas
(+ estrelas - massivas) > (-tempo de vida) explodem como SN >

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Meio interestelar - Ciclo de vida das estrelas

Nuvens de gás > contração gravitacional > formação de estrelas
(+ estrelas - massivas)
( estrelas + massivas) > emitem radiação que ioniza o meio adjacente (região HII)
> (-tempo de vida) explodem como SN > retornam elementos + peados

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Meio Interestelar - Grãos de Poeira

CO2 + H2O + CH4 + NH3 (grafites e sulicatos + capa de gelo)
ordem de nanômetros
Avermelhamento e Extinção da Luz

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Meio Interestelar - Aquecimento das nuvens

Resistência à contração gravitacional
a) raios cósmicos (+e > + colisões entre moléculas)
b) ionização de átomos > UV (ionização do C)
> Raios - X (ionização do H
c) choques produzidos por SNs e ventos solares
d) absorção de luz pelos grãos

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Meio Interestelar - Aquecimento das nuvens

Meio Interestelar - Esfriamento

Importante para FORMAÇÃO ESTELAR
Colisões entre grãos, átomos, íons e moléculas > Excitação > Emissão de fótons no Infravermelho
> ESCAPE DE ENERGIA PARA FORA DA NUVEM

Meio Interestelar - Extinção da Luz

Extinção da Luz = absorção + espalhamento (da luz, pelos grãos de poeira)
+ LAMBDA = - EXTINÇÃO
> AVERMELHAMENTO!! (azul mais espalhado que o vermelho)

.correção da distância > correção na magnitude aparente
. magnitude absoluta não sofre mudança (independe da distância)

Meio Interestelar - Formas do HIDROGÊNIO no gás interestelar

> Atômico (HI) - espalhado em toda a galáxia
Ionizado (HII) - nebulosas brilhantes (nebulosas de emissão / regiões HII)
Molecular (H2) - nuvens moleculares

Conhecimento de outras galáxias além da Via Láctea

Edwin Hubble detectou cefeidas em Andromeda (na década de 20)
> mediu a magnitude pela relação Período-Luminosidade &raquo_space;> obteve a distância e descobriu que eram externas à Via Láctea&raquo_space;> fim ao ‘Grande Debate’

Classificação das galáxias

Base na aparência óptica:

S (ESPIRAIS)
- S0 = Lenticulares
- SB = Espirais Barradas (SB0 / SBa / SBb / SBc)
- S = típicas (Sa - núcleor maior braços pequenos / Sb / Sc - núcleo menor, braços grandes)

Cálculo da massa das galáxias

Espirais&raquo_space; movimento orbital das estrelas no disco

Elípticas&raquo_space; velocidades médias das estrelas

Propriedades dos diferentes tipos de galáxias (diâmetro / população estelar / gás / poeira /cor)

> ESPIRAIS

- diâmetro (10³pc) = 5-30
- população estelar = Velha e Jovem
- gás = bastante
- poeira = bastante
- cor = azulada no disco / amarelada no bojo

> ELÍPTICAS

- diâmetro (10³pc) = 1-1000
- população estelar = VELHA
- gás = muito pouco
- poeira = muito pouco
- cor = amarelada

> IRREGULARES

- diâmetro (10³pc) = 1-10
- população estelar = Velha e Jovem
- gás = bastante
- poeira = varia
- cor = azulada

Teoria geral de formação

Todas as estrelas começaram a se formar +/- na mesma época do universo nuvens de gás --> (flutuações de densidade no universo primordial) --> condensação de matéria em certas regiões [teoria das ondas de densidade]

Teorias de Formação - Monolítico X Hierárquico

> MONOLÍTICO: GRANDES NUVENS de gás -> formação e evolução de galáxias isoladas - Forma: - Taxa de formação estelar - momentum angular > HIERÁRQUICO: encontro sucessivo de NUVENS MENORES - Forma: - número de interações

O são galáxias ativas

Galáxias de centro ativo, isto é, com centros anormalmente brilhantes >> tem "núcleo ativo de galáxia" (AGN)

Características galáxias ativas

Possuem AGN > Espectro não térmico (não estelar) > Variacoes muito rápidas no seu brilho > Fonte de energia concentrada em uma região muito pequena

O que é radiação térmica na astronomia

Emitida por estrelas > Depende apenas da TEMPERATURA > Segue a lei de Planck

Classificação de galáxias ativas

(cerca de 10% das galáxias conhecidas são ativas) > Seyfert > Rádiogaláxias > Objetos BL Lac (blazares) > Quasares

Galáxias Seyfert

Galáxias espirais com núcleo ativo e muito brilhante > Espectro não térmico com linhas de EMISSÃO alargadas (continuo e intenso no ultravioleta)

Rádiogaláxias

Emissão principalmente no RADIO > concentrado na forma de jatos e lóbulos Aparência de galáxias elipticas

Objetos BL Lacertae (BL LAC) [blazares]

> extraordinária variabilidade em pequenos períodos de tempo > linhas de absorção ou emissão muito fracas > Muitas fontes de rádio > halo difuso em torno da fonte central pontual

Quasares

"Quasi Stellar Radio Sources" > OBJETOS + LUMINOSOS DO UNIVERSO > Aparência estelar > Forte emissão de rádio > Espectro com GRANDE REDSHIFT (muito distantes)

Descoberta quasares

Década de 60: apesar de parecerem opticamente com as estrelas, os quasares: > Fontes de rádio (ainda que fraca) > Linhas de emissão (de estrelas é absorção) >jatos

Fonte de energia

BURACO NEGRO SUPERMASSIVO NO CENTRO >> acelera mateira e gas > espiralam para o centro > [ energia potencial GRAVITACIONAL --> energia CINETICA ] > Disco de acreção com muito atrito > aquece > libera energia na forma da de radiacao e parte do material é ejetado com altas velocidades nós lóbulos ou jatos (Toda energia é irradiada antes do horizonte de eventos)

Acreção

Processo muito eficiente em converter matéria em energia (10% de matéria em energia)

Galáxia deixa de ser ativa

Buraco negro consome toda a matéria circundante -> resta um BN QUIESCENTE no seu centro

Redshift

Z = (Delta lambda) / lambda = (lambda_obs - lambda_emitido) / lambda_emitido = vr/c Caso o redshift (z) seja maior 0,2 é preciso usar o DESLOCAMENTO DOPPLER RELATIVISTICO para calcular sua VELOCIDADE: Z = (Delta lambda) / lambda = [ (1 + v/c) / (1 - v/c) ]^(1/2) - 1 v/c = [( 1 + z²) -1] / [( 1 + z²) +1]

Superaglomerados

Maiores estruturas do universo | estrutura filamentar + 'voids'

Matéria escura em aglomerados e superaglomerados

Relação Massa / Luminosidade

Aglomerados de galáxias - Centro e interações

Centro = elípticas (aglomerado + denso = + elípticas) Interações > estruturas de maré - discos de mesma massa > formação de galáxias ELÍPTICAS - massas diferentes > destruição e agregação da galáxia menor (canibalismo galáctico)