galaxias 3a idade 05 2019 - uspmpa5005/terceiraidade/galaxias.pdfnasa, esa, cfht, cxo,...

55
/?*9 9:2 J *0 $:2 M ;892 #$ *';92 ;/:;8/ K9:82120* 68 $8!$*8 ##$L O Y^M[YZb *0($0 ;/:8N682';1# #2 $/$9!36*2 96!*/ ;/$

Upload: others

Post on 13-Aug-2020

2 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Galaxias 3a Idade 05 2019 - USPmpa5005/terceiraidade/galaxias.pdfNASA, ESA, CFHT, CXO, Distribuição de massa (lentes grav.) Jee M.J. & Mahdavi A. Gás (imagem em raios-X; Chandra)
Page 2: Galaxias 3a Idade 05 2019 - USPmpa5005/terceiraidade/galaxias.pdfNASA, ESA, CFHT, CXO, Distribuição de massa (lentes grav.) Jee M.J. & Mahdavi A. Gás (imagem em raios-X; Chandra)

• • • • • • • 

Page 3: Galaxias 3a Idade 05 2019 - USPmpa5005/terceiraidade/galaxias.pdfNASA, ESA, CFHT, CXO, Distribuição de massa (lentes grav.) Jee M.J. & Mahdavi A. Gás (imagem em raios-X; Chandra)

• 

– 

• – – – 

Page 4: Galaxias 3a Idade 05 2019 - USPmpa5005/terceiraidade/galaxias.pdfNASA, ESA, CFHT, CXO, Distribuição de massa (lentes grav.) Jee M.J. & Mahdavi A. Gás (imagem em raios-X; Chandra)

• – 

• 

Page 5: Galaxias 3a Idade 05 2019 - USPmpa5005/terceiraidade/galaxias.pdfNASA, ESA, CFHT, CXO, Distribuição de massa (lentes grav.) Jee M.J. & Mahdavi A. Gás (imagem em raios-X; Chandra)

• 

•  Kerry-Ann Lecky Hepburn

ap080729.html

Page 6: Galaxias 3a Idade 05 2019 - USPmpa5005/terceiraidade/galaxias.pdfNASA, ESA, CFHT, CXO, Distribuição de massa (lentes grav.) Jee M.J. & Mahdavi A. Gás (imagem em raios-X; Chandra)

• 

• 

• 

• 

www.messier.seds.org/

Page 7: Galaxias 3a Idade 05 2019 - USPmpa5005/terceiraidade/galaxias.pdfNASA, ESA, CFHT, CXO, Distribuição de massa (lentes grav.) Jee M.J. & Mahdavi A. Gás (imagem em raios-X; Chandra)

• 

• 

Page 8: Galaxias 3a Idade 05 2019 - USPmpa5005/terceiraidade/galaxias.pdfNASA, ESA, CFHT, CXO, Distribuição de massa (lentes grav.) Jee M.J. & Mahdavi A. Gás (imagem em raios-X; Chandra)

• 

• 

Page 9: Galaxias 3a Idade 05 2019 - USPmpa5005/terceiraidade/galaxias.pdfNASA, ESA, CFHT, CXO, Distribuição de massa (lentes grav.) Jee M.J. & Mahdavi A. Gás (imagem em raios-X; Chandra)
Page 10: Galaxias 3a Idade 05 2019 - USPmpa5005/terceiraidade/galaxias.pdfNASA, ESA, CFHT, CXO, Distribuição de massa (lentes grav.) Jee M.J. & Mahdavi A. Gás (imagem em raios-X; Chandra)
Page 11: Galaxias 3a Idade 05 2019 - USPmpa5005/terceiraidade/galaxias.pdfNASA, ESA, CFHT, CXO, Distribuição de massa (lentes grav.) Jee M.J. & Mahdavi A. Gás (imagem em raios-X; Chandra)
Page 12: Galaxias 3a Idade 05 2019 - USPmpa5005/terceiraidade/galaxias.pdfNASA, ESA, CFHT, CXO, Distribuição de massa (lentes grav.) Jee M.J. & Mahdavi A. Gás (imagem em raios-X; Chandra)

• 

• 

• 

Page 13: Galaxias 3a Idade 05 2019 - USPmpa5005/terceiraidade/galaxias.pdfNASA, ESA, CFHT, CXO, Distribuição de massa (lentes grav.) Jee M.J. & Mahdavi A. Gás (imagem em raios-X; Chandra)

Imagem feita a partir do catálogo DR2 do Gaia/ESA (04/2018)

[não é uma colagem de fotos]

Page 14: Galaxias 3a Idade 05 2019 - USPmpa5005/terceiraidade/galaxias.pdfNASA, ESA, CFHT, CXO, Distribuição de massa (lentes grav.) Jee M.J. & Mahdavi A. Gás (imagem em raios-X; Chandra)

• 

EscorpiãoSagitário

Coroa Austral

Ofiúco

Lupus

Norma

Antares

N

E

Centro

Galáctico

Eclíptica

Equador G

aláctico

Page 15: Galaxias 3a Idade 05 2019 - USPmpa5005/terceiraidade/galaxias.pdfNASA, ESA, CFHT, CXO, Distribuição de massa (lentes grav.) Jee M.J. & Mahdavi A. Gás (imagem em raios-X; Chandra)

• 

Page 16: Galaxias 3a Idade 05 2019 - USPmpa5005/terceiraidade/galaxias.pdfNASA, ESA, CFHT, CXO, Distribuição de massa (lentes grav.) Jee M.J. & Mahdavi A. Gás (imagem em raios-X; Chandra)

• 

• 

• 

• 

Page 17: Galaxias 3a Idade 05 2019 - USPmpa5005/terceiraidade/galaxias.pdfNASA, ESA, CFHT, CXO, Distribuição de massa (lentes grav.) Jee M.J. & Mahdavi A. Gás (imagem em raios-X; Chandra)
Page 18: Galaxias 3a Idade 05 2019 - USPmpa5005/terceiraidade/galaxias.pdfNASA, ESA, CFHT, CXO, Distribuição de massa (lentes grav.) Jee M.J. & Mahdavi A. Gás (imagem em raios-X; Chandra)

• 

Elípticas

Espirais Normais

Espirais barradas

Lenticulares irregulares

Page 19: Galaxias 3a Idade 05 2019 - USPmpa5005/terceiraidade/galaxias.pdfNASA, ESA, CFHT, CXO, Distribuição de massa (lentes grav.) Jee M.J. & Mahdavi A. Gás (imagem em raios-X; Chandra)

galáxias mais azuis

mais gás e poeira

maior taxa de formação estelar

maior razão disco/bojo

braços mais abertos

Elípticas

Lenticulares

Espirais

Irregulares

Page 20: Galaxias 3a Idade 05 2019 - USPmpa5005/terceiraidade/galaxias.pdfNASA, ESA, CFHT, CXO, Distribuição de massa (lentes grav.) Jee M.J. & Mahdavi A. Gás (imagem em raios-X; Chandra)

+ vermelha + azul

Fig.: David Hogg, SDSS

lum

inosid

ade

•  Baseada no óptico (banda B ou V).

•  Galáxias brilhantes.

•  Galáxias relativamente próximas.

•  Em nossa vizinhança,

~2 bilhões de anoz-luz temos:

–  70% Espirais;

14% Lenticulares;

10% Elípticas;

6% Irregulares.

•  A grande maioria

das galáxias são anãs.

•  Forma (morfologia)

depende do filtro de observação.

Page 21: Galaxias 3a Idade 05 2019 - USPmpa5005/terceiraidade/galaxias.pdfNASA, ESA, CFHT, CXO, Distribuição de massa (lentes grav.) Jee M.J. & Mahdavi A. Gás (imagem em raios-X; Chandra)

NGC 1379 NGC 3193 NGC 5322 NGC 1426 NGC 720

Page 22: Galaxias 3a Idade 05 2019 - USPmpa5005/terceiraidade/galaxias.pdfNASA, ESA, CFHT, CXO, Distribuição de massa (lentes grav.) Jee M.J. & Mahdavi A. Gás (imagem em raios-X; Chandra)

Imagens do SDSS (www.sdss.org)

Page 23: Galaxias 3a Idade 05 2019 - USPmpa5005/terceiraidade/galaxias.pdfNASA, ESA, CFHT, CXO, Distribuição de massa (lentes grav.) Jee M.J. & Mahdavi A. Gás (imagem em raios-X; Chandra)

• 

Rubin et al. 1978

Page 24: Galaxias 3a Idade 05 2019 - USPmpa5005/terceiraidade/galaxias.pdfNASA, ESA, CFHT, CXO, Distribuição de massa (lentes grav.) Jee M.J. & Mahdavi A. Gás (imagem em raios-X; Chandra)

• 

• 

• 

• 

Page 25: Galaxias 3a Idade 05 2019 - USPmpa5005/terceiraidade/galaxias.pdfNASA, ESA, CFHT, CXO, Distribuição de massa (lentes grav.) Jee M.J. & Mahdavi A. Gás (imagem em raios-X; Chandra)
Page 26: Galaxias 3a Idade 05 2019 - USPmpa5005/terceiraidade/galaxias.pdfNASA, ESA, CFHT, CXO, Distribuição de massa (lentes grav.) Jee M.J. & Mahdavi A. Gás (imagem em raios-X; Chandra)

ViaLáctea

Catavento(M33)

Andrômeda(M31)

LMC

SMC

×

Page 27: Galaxias 3a Idade 05 2019 - USPmpa5005/terceiraidade/galaxias.pdfNASA, ESA, CFHT, CXO, Distribuição de massa (lentes grav.) Jee M.J. & Mahdavi A. Gás (imagem em raios-X; Chandra)

• 

Page 28: Galaxias 3a Idade 05 2019 - USPmpa5005/terceiraidade/galaxias.pdfNASA, ESA, CFHT, CXO, Distribuição de massa (lentes grav.) Jee M.J. & Mahdavi A. Gás (imagem em raios-X; Chandra)
Page 29: Galaxias 3a Idade 05 2019 - USPmpa5005/terceiraidade/galaxias.pdfNASA, ESA, CFHT, CXO, Distribuição de massa (lentes grav.) Jee M.J. & Mahdavi A. Gás (imagem em raios-X; Chandra)

• • 

Page 30: Galaxias 3a Idade 05 2019 - USPmpa5005/terceiraidade/galaxias.pdfNASA, ESA, CFHT, CXO, Distribuição de massa (lentes grav.) Jee M.J. & Mahdavi A. Gás (imagem em raios-X; Chandra)

• • • 

– 

Page 31: Galaxias 3a Idade 05 2019 - USPmpa5005/terceiraidade/galaxias.pdfNASA, ESA, CFHT, CXO, Distribuição de massa (lentes grav.) Jee M.J. & Mahdavi A. Gás (imagem em raios-X; Chandra)

~ 2% de estrelas (nas galáxias e no

meio intra-aglomerado [luz difusa]);

~ 13% de plasma quente (gás intra-

aglomerado);

~ 85% de matéria escura

Abell 520 (Aglomerado “Train Wreck ): NASA, ESA, CFHT, CXO,

Jee M.J. & Mahdavi A. Distribuição de massa (lentes grav.)

Gás (imagem em raios-X; Chandra)

Imagem óptica (CFHT)

VIRGO Consortium

Cosmological

Simulation

Simulação de Matéria Escura

Page 32: Galaxias 3a Idade 05 2019 - USPmpa5005/terceiraidade/galaxias.pdfNASA, ESA, CFHT, CXO, Distribuição de massa (lentes grav.) Jee M.J. & Mahdavi A. Gás (imagem em raios-X; Chandra)

Objeto distante Lente (p.ex., galáxia) Observador (Terra)

objeto distante

Anel de Einstein

galáxia atuando como lente

gravitacional

Terra

Page 33: Galaxias 3a Idade 05 2019 - USPmpa5005/terceiraidade/galaxias.pdfNASA, ESA, CFHT, CXO, Distribuição de massa (lentes grav.) Jee M.J. & Mahdavi A. Gás (imagem em raios-X; Chandra)

ESA/Hubble & NASA

“ferradura cósmica”

1 arcmin

• 

NASA/ESA, A. Bolton (CfA) e SLACS

Kavli Institute for particle astrophysics and cosmology

Page 34: Galaxias 3a Idade 05 2019 - USPmpa5005/terceiraidade/galaxias.pdfNASA, ESA, CFHT, CXO, Distribuição de massa (lentes grav.) Jee M.J. & Mahdavi A. Gás (imagem em raios-X; Chandra)

Laniakea: super-aglomerado local (céu imenso em havaiano)

•  A região delimitada em laranja marca a fronteira de fluxo: no exterior da

curva as galáxia se dirigem a outros super-aglomerados (em amarelo).

•  Os tons de verde/laranja a azul escuro correspondem à densidade (do mais

denso ao menos denso)

Grupo Local

Coma

Perseus-Peixes

Shapley

Grande Atrator (Norma)

Virgo

150 Mpc

Detectado através do movimento das

galáxias no universo local em 2014.

https://vimeo.com/104993224 Tully et al. Nature 2014

Page 35: Galaxias 3a Idade 05 2019 - USPmpa5005/terceiraidade/galaxias.pdfNASA, ESA, CFHT, CXO, Distribuição de massa (lentes grav.) Jee M.J. & Mahdavi A. Gás (imagem em raios-X; Chandra)

• • • 

Page 36: Galaxias 3a Idade 05 2019 - USPmpa5005/terceiraidade/galaxias.pdfNASA, ESA, CFHT, CXO, Distribuição de massa (lentes grav.) Jee M.J. & Mahdavi A. Gás (imagem em raios-X; Chandra)

• •  Δλ /λ• 

• 

• 

Page 37: Galaxias 3a Idade 05 2019 - USPmpa5005/terceiraidade/galaxias.pdfNASA, ESA, CFHT, CXO, Distribuição de massa (lentes grav.) Jee M.J. & Mahdavi A. Gás (imagem em raios-X; Chandra)

Filamentos e vazios observados em 3D

Page 38: Galaxias 3a Idade 05 2019 - USPmpa5005/terceiraidade/galaxias.pdfNASA, ESA, CFHT, CXO, Distribuição de massa (lentes grav.) Jee M.J. & Mahdavi A. Gás (imagem em raios-X; Chandra)
Page 39: Galaxias 3a Idade 05 2019 - USPmpa5005/terceiraidade/galaxias.pdfNASA, ESA, CFHT, CXO, Distribuição de massa (lentes grav.) Jee M.J. & Mahdavi A. Gás (imagem em raios-X; Chandra)

• 

– 

NGC 7742

M106

espectro

(mas a aparência também pode ser peculiar)

linhas de emissão largas e intensas

Page 40: Galaxias 3a Idade 05 2019 - USPmpa5005/terceiraidade/galaxias.pdfNASA, ESA, CFHT, CXO, Distribuição de massa (lentes grav.) Jee M.J. & Mahdavi A. Gás (imagem em raios-X; Chandra)

• 

• 

• 

galáxia hospedeira

outra galáxia

galáxia colidindo

cauda de gás

e poeira

Page 41: Galaxias 3a Idade 05 2019 - USPmpa5005/terceiraidade/galaxias.pdfNASA, ESA, CFHT, CXO, Distribuição de massa (lentes grav.) Jee M.J. & Mahdavi A. Gás (imagem em raios-X; Chandra)

• • 

• 

• 

Direção daradiação

Direção docampo elétrico

Elétron

Campomagnético

Page 42: Galaxias 3a Idade 05 2019 - USPmpa5005/terceiraidade/galaxias.pdfNASA, ESA, CFHT, CXO, Distribuição de massa (lentes grav.) Jee M.J. & Mahdavi A. Gás (imagem em raios-X; Chandra)

• – 

• tamanho ≈ velocidade da luz X período de variação

Variação em poucas horas:

==> tamanho de algumas unidades astronômicas

Page 43: Galaxias 3a Idade 05 2019 - USPmpa5005/terceiraidade/galaxias.pdfNASA, ESA, CFHT, CXO, Distribuição de massa (lentes grav.) Jee M.J. & Mahdavi A. Gás (imagem em raios-X; Chandra)

• 

• 

• 

• 

–  ×

A fonte é a energia potencial

gravitacional da matéria que cai no

buraco negro.

Muito mais eficiente que reações

nucleares.

Page 44: Galaxias 3a Idade 05 2019 - USPmpa5005/terceiraidade/galaxias.pdfNASA, ESA, CFHT, CXO, Distribuição de massa (lentes grav.) Jee M.J. & Mahdavi A. Gás (imagem em raios-X; Chandra)

• • 

https://eventhorizontelescope.org

Page 45: Galaxias 3a Idade 05 2019 - USPmpa5005/terceiraidade/galaxias.pdfNASA, ESA, CFHT, CXO, Distribuição de massa (lentes grav.) Jee M.J. & Mahdavi A. Gás (imagem em raios-X; Chandra)

• – – 

• – 

• 

bilhões de anos no passado

de

nsid

ade d

e Q

uasare

s

Page 46: Galaxias 3a Idade 05 2019 - USPmpa5005/terceiraidade/galaxias.pdfNASA, ESA, CFHT, CXO, Distribuição de massa (lentes grav.) Jee M.J. & Mahdavi A. Gás (imagem em raios-X; Chandra)
Page 47: Galaxias 3a Idade 05 2019 - USPmpa5005/terceiraidade/galaxias.pdfNASA, ESA, CFHT, CXO, Distribuição de massa (lentes grav.) Jee M.J. & Mahdavi A. Gás (imagem em raios-X; Chandra)

• • • • • 

Sexteto de Seyfert (HCG79)

Super computador para cálculo numérico no IAG

Page 48: Galaxias 3a Idade 05 2019 - USPmpa5005/terceiraidade/galaxias.pdfNASA, ESA, CFHT, CXO, Distribuição de massa (lentes grav.) Jee M.J. & Mahdavi A. Gás (imagem em raios-X; Chandra)
Page 49: Galaxias 3a Idade 05 2019 - USPmpa5005/terceiraidade/galaxias.pdfNASA, ESA, CFHT, CXO, Distribuição de massa (lentes grav.) Jee M.J. & Mahdavi A. Gás (imagem em raios-X; Chandra)

J.Dubinski 2000

Page 50: Galaxias 3a Idade 05 2019 - USPmpa5005/terceiraidade/galaxias.pdfNASA, ESA, CFHT, CXO, Distribuição de massa (lentes grav.) Jee M.J. & Mahdavi A. Gás (imagem em raios-X; Chandra)

Via Láctea e M31:

uma colisão no

futuro?

•  Como a colisão entre a

Via Láctea e M31 poderia

ser vista da Terra.

•  Estas imagens são

extremamente

especulativas,

provavelmente a Terra

não vai mais existir nas

etapas finais da fusão

entre estas 2 galáxias.

•  Além disto, a trajetória do

Sol é imprevisível em um

intervalo de tempo tão

grande.

3,75 bilhões de anos

7 bilhões de anos

hoje

www.nasa.gov/mission_pages/hubble/ science/milky-way-collide.html

(ESA; Z. Levay, R. van der Marel, STScI; T. Hallas, A. Mellinger)

4 bilhões de anos

2 bilhões de anos

3,85 bilhões de anos

3,9 bilhões de anos

5,1 bilhões de anos

Page 51: Galaxias 3a Idade 05 2019 - USPmpa5005/terceiraidade/galaxias.pdfNASA, ESA, CFHT, CXO, Distribuição de massa (lentes grav.) Jee M.J. & Mahdavi A. Gás (imagem em raios-X; Chandra)

• 

• 

“árvore de fusões”: largura do

tronco e galhos é proporcional à massa das galáxias.

do

l à as.

Page 52: Galaxias 3a Idade 05 2019 - USPmpa5005/terceiraidade/galaxias.pdfNASA, ESA, CFHT, CXO, Distribuição de massa (lentes grav.) Jee M.J. & Mahdavi A. Gás (imagem em raios-X; Chandra)
Page 53: Galaxias 3a Idade 05 2019 - USPmpa5005/terceiraidade/galaxias.pdfNASA, ESA, CFHT, CXO, Distribuição de massa (lentes grav.) Jee M.J. & Mahdavi A. Gás (imagem em raios-X; Chandra)

Illustris Simulation (www.illustris-project.org/media/). Springel +2014: rodando em 8192 cores durante 14 semanas

evolução da distribuição de matéria   formação da “teia cósmica”

  formação de galáxias em halos de matéria escura

evolução da temperatura do gás aquecimento do gás em

aglomerados de galáxias

aquecimento por “feed-back” de

núcleos ativos e supernovas. Simulação em uma “caixa” que expande junto com o Universo.

(10 Mpc de lado)

Page 54: Galaxias 3a Idade 05 2019 - USPmpa5005/terceiraidade/galaxias.pdfNASA, ESA, CFHT, CXO, Distribuição de massa (lentes grav.) Jee M.J. & Mahdavi A. Gás (imagem em raios-X; Chandra)

• 

• 

• 

• 

Page 55: Galaxias 3a Idade 05 2019 - USPmpa5005/terceiraidade/galaxias.pdfNASA, ESA, CFHT, CXO, Distribuição de massa (lentes grav.) Jee M.J. & Mahdavi A. Gás (imagem em raios-X; Chandra)

Campo Ultra Profundo feito com o Telescópio Espacial Hubble (800 exposições de 21 minutos 11,5 dias observando o mesmo lugar no céu.

Para observar todo o céu desta forma seria preciso 1 milhão de anos neste ritmo).