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Nossa Galáxia...Matéria Escura e Epiciclos de Ptolomeu
II ENBOGRETII ENBOGRET
Leandro Guedesleandro.guedes@planetario.rio.rj.gov.br
•Matéria EscuraMatéria Escura
•Energia EscuraEnergia Escura
•Comparação Epistemológica Comparação Epistemológica com Aether e os Epicicloscom Aether e os Epiciclos
Junho de 2010Junho de 2010
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A Nossa GaláxiaNossa Galáxia tem o aspecto de um disco, e nossa visão do
Universo é sempre a partir do interior dela.
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Próximo ao Cruzeiro do Sul
Alfa e Beta do Centauro, Cruzeiro do Sul, Saco do Carvão e Eta Carina
Olhando Para Fora
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6http://www.aoc.nrao.edu/~whwang/gallery/picutres/WinterMilkWay2003.htm http://apod.nasa.gov/apod/ap071020.html
O Caminho de LeiteO Caminho de Leite
O Sol é uma estrela da Via Láctea A Via Láctea
pertenceao grupo de galáxias
chamado Grupo Local
O Grupo Local pertence ao chamado Superaglomerado de Virgem ou
Superaglomerado Local
Superaglomerados formam os
filamentos de galáxias
Anoluz ~ 9 trilhões de quilômetros
Diâmetro da Via Láctea ~ 120 mil anosluz
Grupo Local ~ 35 galáxias
~ 10 milhões de anosluz (diâmetro)
Superaglomerado de Virgem ~ 100 grupos e aglomerados
~ 110 milhões de anosluz (diâmetro)
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Resumo
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Universo em Grande Escala
Imagem feita a partir do survey 2dF
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Universo em Grande Escala
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Dois Tipos de Matéria Escura
SN 1572 – Tycho Brahe(fonte: http://antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/ap090317.html).
Bariônica
Planetas extrassolares
Remanescentes de supernovas
Anãs brancas,
Regiões de gás pouco luminosas
Possíveis buracosnegros em
regiões de difícil detecção
Anãsmarrons
Matéria Escura – matéria que não podemos ver diretamente, mas podemos inferir sua influência gravitacional.
Estrelas pouco luminosas
Possíveis buracosnegros em
regiões de difícil detecção
Anãsmarrons
2M1201http://antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/ap050510.html
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Não Bariônica
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Possíveis buracosnegros em
regiões de difícil detecção
Anãsmarrons
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Representação artística da matéria escura não bariônica (?????????)
Descobrindo a Matéria Escura
Fritz Zwicky(14/02/1898-8/02/1974)
Aglomerado de Galáxias de Coma
Determinação da massa do aglomerado de Coma em 1933:
Massa determinada pelos movimentos das galáxias
(Teorema do Virial)≠
Massa determinada pelo brilho das galáxias observadas
(Relação Massa x Luminosidade)
...Ops!
Determinando Massas com o Movimento
Teorema do Virial2<T>=<V>
(T=en. cinetica, V=en. Potencial. Forma para forças inversamente proporcional ao quadrado da distância)
Determinando Massas com a Luz
Relação MassaLuminosidadeL/L*=(M/M*)a
(L* = Luminosidade do Sol, M* = Massa do Sol, a = Variavel)
http://blog.lib.umn.edu/rolan035/architecture/425_web-ERE-seesaw-PAR116898.jpg
Outras evidências
Afastandose do centro galáctico, a velocidade de revolução das estrelas (ao redor do centro galáctico) deveria diminuir
Curva de Rotação das Galáxias
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Evidência Relativística da Matéria Escura
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Lentes Gravitacionais
Massa determinada pelo efeito da lente
≠Massa determinada pelo brilho da galáxia central
Cruz de Einstein: quatro imagens da mesma galáxia
Um halo de matéria escura distribuído mais
esfericamente que a matéria visível deve envolver as galáxias,
como nessa representação artística
Matéria escura é invisível!
Provavelmente, as galáxias formaramse em picos de densidade de matéria escura no universo primordial
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Thomas Wright (17111766) identificou que as estrelas não eram uniformemente dispersas no céu, mas sim distribuídas em um disco, a Via Láctea. A partir daí imaginou a possibilidade de existência de uma infinidade de outras “vias lácteas” como a nossa.
Noção de Galáxia
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' Immanuel Kant (17241804). As estrelas da Via Láctea formam um disco rotante mantido coeso pela gravidade. As nebulosas seriam sistemas parecidos, mas mais distantes. Estas “galáxias” poderiam também estar agrupadas entre si, formando grandes sistemas de muitas galáxias, que por sua vez também poderiam estar aglomerados entre si, etc...
William Herschel (17381822). Observou muitas nebulosas, mas não sabia se eram outras galaxias ou núvens de gás. A partir de algumas hipóteses, fez um mapeamento da distribuição achatada das estrelas dentro da Via Láctea, sendo que o Sol estaria no centro.
Sol
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Descobrindo Galáxias
Edwin Hubble (20/11/1889-28/09/1953)
Observações de Hubble feitas entre 1922 e 1923, anunciadas em 1925, mostraram que o Universo se estendia muito além da Via Láctea
Ele utilizou o método das variáveis cefeidas
Variáveis Cefeidas:
●Precisa correlação entre período e magnitude absoluta
Henrietta Sawn Leavitt(4/07/1868-12/12/1921)
Um dos vários opositores...
Harlow Shapley(2/11/1885-20/10/1972) 24
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Relação PeríodoLuminosidadeEstrelas variáveis são estrelas que mudam de brilhoComo o período você pode observar diretamente, é possível inferir o brilho intrínseco (magnitude absoluta)
No caso das Cefeidas, o período está estreitamente relacionado com a magnitude absoluta (brilho intrínseco da estrela)
Sabendo o brilho intrínseco, comparandoo com o brilho que você observa, é possível se conhecer a distância que o separa da estrela.
Brilho Intrínseco≠
Brilho Observado
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Descobrindo a Expansão do UniversoPodemos saber se uma fonte de ondas está se afastando ou se aproximando de nós analisando as ondas emitidas. E a luz é uma onda...
Hubble descobriu também que as galáxias estão se afastando umas das outras: o Universo está em expansão!
As equações de Einstein já tinha previsto um universo dinâmico, mas o próprio Einstein não acreditou nos resultados e criou uma constante cosmológica: “...foi a maior mancada da minha vida...”
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A Constante Cosmológica
Minha maior Mancada!
Albert Einstein (14/03/1879-18/04/1955)
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Não há um centro a partir do qual o Universo esteja se
expandindo!
Se Há Expansão, Onde está o Centro?
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Voltando o Filme...
Se o Universo está se expandindo, então ontem ele estava menor do que é hoje...
... anteontem, menor...... antes, menor...
... antes, menor...
... antes, menor...
Geroge Gamow(4/03/1904-19/08/1968)
Fred Hoyle(24/06/1915-20/08/2001)
Num programa de rádio da BBC em março de 1949.
O Universo muda de aspecto
com o tempoO Universo não muda
de aspecto com o tempo. À medida que ele se expande, outras
galáxias surgem.
... essa idéia de Grande Explosão...
O BigBang
Aceleração da Expansão: Energia Escura
A matéria dentro do Universo deveria estar desacelerando a expansão, como uma pedra jogada para cima desacelera enquanto sobe, mas...
... em 1998 foi anunciado que observações de supernovas do tipo Ia indicam que o Universo expande de maneria acelerada...
Quem está pisando no acelerador?!
Pior: de onde vem a gasolina desse acelerador?!
Energia Escura
Proporção entre Energia Escura, Matéria Visível e Matéria Escura
Desproporcional, não?
Epistemologia Escura
Um Exemplo de Abdução ? (Pierce)
a) Há uma lei gravitacional que relaciona a quantidade de massa de um sistema à dinâmica desse sistema (LEI);
b) Observo que determinados sistemas apresentam uma dinâmica incompatível com a quantidade de massa que observo (EFEITO);
c) Há mais matéria nesse sistema que a matéria que posso observar (CAUSA).
LEI + EFEITO > CAUSA
O mesmo vale para Energia Escura
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Ptolomeu (90168)
Epiciclos (já proposto por Apolônio)35
Não foi o mesmo caminho dos epiciclos ?
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Solução para a Retrogradação
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Sistema TerraMarte
http://www.pafko.com/tycho/models.html
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Podemos compreender o Aether com esse caminho, uma vez que o utilizamos para dois conceitos altamente válidos na cosmologia moderna ?
a) Ondas se propagam em um meio (LEI);
b) Observo a luz das estrelas (EFEITO);
c) Há um meio que transmite as ondas de luz (CAUSA).
LEI + EFEITO > CAUSA
Fim.
O caminho é válido cientificamente
(sem levar em conta considerações filosóficas sobre espaço vazio)
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