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Material de apoio gratuito

Módulo 1: Introdução à Cosmologia Física

Tema Aula Conteúdo
01: Apresentação Parte A Apresentação do curso. Conteúdo. Metodologia. Pré-requisitos.
02: A Cosmologia Física Parte A Cosmogenias. Modelos de universo. A Cosmologia Física: gravitação universal., métodos. Principais questões cosmológicas.

 

Módulo 2: Primórdios da Cosmologia

Tema Aula Conteúdo
03: Gravitação de Newton Parte A Força Gravitacional. Força entre massas pontuais. Força gravitacional de um anel e de um disco.
Parte B Força gravitacional em uma esfera.
Parte C Velocidade orbital. Energia potencial gravitacional. Velocidade de escape. Buraco negro e Raio de Scharzschild.
04: Universo de Galáxias Parte A Estruturas do universo. O grande debate. Medições de distância. Variáveis Cefeidas.
Parte B Limites de detecção com Variáveis Cefeidas. Distância a aglomerados de galáxias. Dimensões típicas das estruturas do universo.
05: A descoberta da Matéria Escura Parte A Massa luminosa. Massa dinâmica. Rotação de esprirais; Estudo de M31.
Parte B Estudo de M31.
Parte C Aglomerados de galáxias; Estudo de Coma.

Módulo 3: Expansão do Universo

Tema Aula Conteúdo
06: Observando a expansão Parte A Medidas de Slipher, Hubble e outros. Lei de Hubble-Lemaître. Medidas de distância e velociade. Efeito Doppler.
07: Interpretação cosmológica da Lei de Hubble-Lemaître Parte A Princípio Cosmológico. Lei de HL a partir do PC.
Parte B Efeito Doppler e redshift cosmológico. Movimento próprio e fluxo de Hubble. Escalas de tempo e distância a partir de H0.
08: Modelo cosmológico newtoniano Parte A Coordenadas comóveis. Fator de Escala. Equação de aceleração de Friedmann
Parte B Equação de Friedmann. Densidade crítica. Parâmetro de Densidade de Massa.
09: Modelos de Friedmann-Lemaître Parte A Análise da Equação de Friedmann. Equação adimensional.
Parte B Termo de radiação.
Parte C Estimativas dos parâmetros da equação. Soluções assintóticas.
10: Interpretação de Λ Parte A Equações de estado. Equação para uma caixa de partículas.
Parte B Equações para radiação, matéria e Energia Escura. Interpretação de Λ.
11: Interpretação de k Parte A Relatividade Geral e espaço curvo. Métricas. Métrica de FLRW
Parte B Aplicação da métrica de FLRW. Interpretação de k.
12: Soluções numéricas Parte A Modelos cosmológicos. Soluções numéricas para diversos modelos. Modelo ΛCDM. Eras do universo.

 

Módulo 4: Testes Clássicos

Tema Aula Conteúdo
13: Paradoxo de Olbers Parte A Paradoxo de Olbers. Escuridão do céu.
14: Idades Parte A Idade do universo. Lookback time. Idade cosmológica. Vínculos cosmológicos.
15: Distâncias em Cosmologia Parte A Distâncias comóveis. Distância comóvel na linha de visada. Distância comóvel transversal.
Parte B Distância de luminosidade. Horizonte de partículas.
16: Efeitos relativísticos na Lei de Hubble-Lemaître Parte A Velocidade de expansão e redshift. Análise dos dados de expansão. Comparação com modelos. Expansão acelerada.
Parte B Comparação com previsão para universo vazio. Ajuste de melhor modelo cosmológico.
17: Parâmetro de desaceleração Parte A MRUV. Expansão em Série de Taylor. Expansão em série de Taylor do fator de escala
Parte B Parâmetro de desaceleração. Cálculo de q.