Galáxias Flashcards
Via Láctea - Estrutura
Bojo, disco e Halo
Aglomerados (Globulares x Abertos)
Aglomerados GLOBULARES:
- FORTE atração gravitacional
- BOJO
- VELHOS
Aglomerados ABERTOS:
- FRACA atração gravitacional
- ao longo do DISCO
- JOVENS
Metalicidade (Z) - definição
Fração de metais (todos os elementos + pesados que o He) na atmosfera de uma estrela, com relação à massa
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)
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
Espirais e Bojo
Espirais > populações jovens e regiões e formação estelar
Bojo > + estrelas vermelhas
(gigantes vermelhas viaráveis > distância)
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 ]
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»_space; -w = +distante ]
MATÉRIA ESCURA:
»_space; Curva de Rotação Esperada X Observada
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»_space; linha de HI (mapeamento das espirais)
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»_space; EMISSÃO DE RADIAÇÃO
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)
Meio interestelar - Ciclo de vida das estrelas
Nuvens de gás > contração gravitacional > formação de estrelas
(+ estrelas - massivas) > (-tempo de vida) explodem como SN >
Meio interestelar - Ciclo de vida das estrelas
Nuvens de gás > contração gravitacional > formação de estrelas
(+ estrelas - massivas) > (-tempo de vida) explodem como SN >
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
Meio Interestelar - Grãos de Poeira
CO2 + H2O + CH4 + NH3 (grafites e sulicatos + capa de gelo)
ordem de nanômetros
Avermelhamento e Extinção da Luz
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
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
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 »_space;> obteve a distância e descobriu que eram externas à Via Láctea»_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»_space; movimento orbital das estrelas no disco
Elípticas»_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»_space; 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»_space; 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)
