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Material de apoio gratuito

Apresentação
Tema Aula Conteúdo
01: Apresentação Vídeo A Apresentação do curso. Conteúdo. Metodologia. Pré-requisitos.

 

Módulo 1: Estrelas
Tema Aula Conteúdo
02: As estrelas Vídeo A Medidas diretas fundamentais. Sistema de magnitudes. Escala Bortle. Magnitude aparente. Bandas fotométricas. Filtros. Magnitude bolométrica.
Vídeo B Medidas indiretas fundamentais.Paralaxe. Medidas de distância. Unidade Astronômica. Anos-luz. Parsec.
Vídeo C Luminosidade. Fluxo. Magnitude absoluta. Medida de temperatura. Corpo Negro.
Vídeo D Classificação espectral de Harvard. Classificação de Luminosidades. Linhas espectrais.
03: A vida das estrelas Vídeo A Nascimento das estrelas. Nuvens de gás. Colapso do gás. Simulações numéricas. Discos protoplanetários. Dependedêndia da massa nos raios, brilhos, temperaturas e tempos de vida das estrelas. Função inicial de massa. Limites de massas das estrelas. Relação massa-luminosidade.
Vídeo B Estrutura estelar. Equilíbrio entre pressão e gravidade. Pressão térmica. Pressão radiativa. Convecção. Condução térmica. Camadas convectivas. Camadas radiativas. Transporte de matéria. Reações nucleares. Fusão do Hidrogênio. Produção de elementos químicos. Reação próton-próton. Fusão de Hélio.
Vídeo C Diagrama HR. Henry Russel. Ejnar Hertzprung. Brilho e Temperatura das estrelas. Anãs Brancas. Sequência Principal. Gigantes e supergigantes vermelhas. Arthur Eddington.
04: A morte das estrelas Vídeo A Estabilidade das estrelas. Morte das estrelas. Anãs vermelhas. Estrelas como o Sol. Estrelas massivas. Nebulosas planetárias. Problema do Ferro. Energia de ligação nuclear.
Vídeo B Final das estrelas. Anãs Brancas. Estrelas de Nêutrons. Pulsares. Buracos Negros. Pressão de degenerescência. Limite de Chandrasekhar. Limite de Tolman – Oppenheimer – Volkoff. Supernovas Ia. Distâncias com supernovas Ia. Supernovas II. Enriquecimento químico.
05: Astrofísica relativística Vídeo A Problemas com a Física newtoniana. Relatividade galileana. Princípio da Inércia. Leis de Newton. História da Mecânica newtoniana e relativística. Éter luminífero.
Vídeo B Teoria da Relatividade Especial. Éter luminífero. Constância da velocidade da luz. Postulados de Einstein. Dilatação do tempo. Contração do Espaço. Viagens espaciais. Transformações de Lorentz.
Vídeo C Relatividade Geral. Princípio da equivalência. Curvatura da luz. Experimento de Sobral. Dilatação Temporal. Curvatura do espaço-tempo. Gravidade na Relativiade Geral. Movimento em torno de um Buraco Negro.
Vídeo D Solução de Scharzschild. Horizonte de eventos. Buracos Negros. Velocidade de escape. Efeitos ao cair em um Buraco Negro.
Vídeo E Buracos negros estelares. Binárias de raios-X. Discos de acréscimo. Buracos negros supermassivos. Fusão de Buracos negros. Observação de Buracos Negros. Lentes graviacionais. Sagitários A*. EHT.
Vídeo F Ondas gravitacionais. Detecções indiretas. LIGO. Interferometria. Fusão de buracos negros. Astrofísica de ondas gravitacionais.
06: Estrelas binárias e variáveis Vídeo A  Estrelas binárias. Binárias visuais, astrométricas, espectroscópicas. Estrelas eclipsantes. Medidas de massa, raio e temperatura de estrelas. Relação Massa-Luminosidade.
Vídeo B Estrelas pulsantes. Diagrama HR de estrelas pulsantes. Henrietta Leavitt. Mecanismo kapa. Distância com Variáveis Cefeidas. Relação Período-Luminosidade.
Vídeo C Astrosimologia. Vibrações em estrelas. Modos normais de vibração. Propagação de ondas. Interior estelar. Transformada de Fourier. Variáveis cataclísmicas.
07: Aglomerados de estrelas Vídeo A  Tipos de aglomerados. Aglomerados Abertos. Aglomerados Globulares. Tipos de populações estelares. Medidas com aglomerados: idade do turn-of-point, distância, metalicidade. Aplicações dos diagramas HR.

 

Módulo 2: Galáxias
Tema Aula Conteúdo
08: Forma da Via Láctea Vídeo A Via Láctea. Forma da galáxia. Contagem de estrelas. Mapa de Herschel. Mapa de Kapteyn. Mapa de Shapley. Posição do Sol na galáxia.
Vídeo B Componentes da Galáxia. Estrelas. Gás. Poeira. Radiação. Raios Cósmicos. Meio interestelar. Buraco Negro central.
Vídeo C  Anatomia da Via Láctea. Disco fino e Disco espesso. Bojo. Perfil de densidade do bojo. Halo de matéria normal. Halo de Matéria Escura. Subhalos de matéria escura. Braços espirais. Mapeamento dos braços espirais.
09: Física da Via Láctea Vídeo A População estelares. Metalicidade das estrelas da Galáxia. Função inicial de massa. Síntese de populações estelares. História de formação estelar na Via Láctea.
Vídeo B  Meio interestelar. Poeira. Nuvens HI e HII. Avermelhamento interestelar. Formação dos braços espirais. Rotação diferencial. Ondas de densidade.
Vídeo C  Massa dinâmica e massa luminosa. Observações de Zwicky e Vera Rubin. Rotação de galáxias espirais. Matéria Escura. MOND, Dinâmica Newtoniana Modificada.
10: As galáxias Vídeo A Descoberta das galáxias. O grande debate. Medida de Öpik e Hubble para a distância de Andrômeda. Universos ilha. Galáxias Espirais, Elípticas e Irregulares. Diapasão de Hubble. Morfologia de galáxias. Propriedades das galáxias.
Vídeo B Medição de distância de galáxias. Relação de Tully-Fisher. Relação de Faber–Jackson. Escada de distâncias.
11: A vida das galáxias Vídeo A Formação a partir de nuvens de gás. Interações de muitos corpos. Relaxação de dois corpos. Transferência de momento angular. Modelo hierárquico. Evidências observacionais.
Vídeo B  Simulações. Fusões e encontros de galáxias. Influências na evolução. Evolução secular.
12: Galáxias ativas Vídeo A Galáxias Ativas. Núcleos Ativos de Galáxias (AGNs). Quasares. Classificações de galáxias ativas. Discos de acréscimo. Modelo unificado de AGNs. Galáxias starburst. Surtos de formação estelar.

 

Módulo 3: Cosmologia
Tema Aula Conteúdo
13: Cosmologia, a ciência do todo! Vídeo A Mitologias cosmológicas. Século da Física. Cosmologia como parte da Física. Evoluão histórica dos conceitos da Cosmologia.
14: Nosso lar, o Universo Vídeo A Grupos de galáxias. Aglomerados e superaglomerados de galáxias. Paradoxo de Olbers. Universo observável.
15: A expansão do Universo Vídeo A Efeito Doppler. Redshift. Lei de Hubble-Lemaître. Expansão do Universo.
Vídeo B Interpretação do redshift. Luz Cansada. Princípios cosmológicos. Isotropia e Homogeneidade. Princípio copernicano. Expansão do espaço na Cosmologia e na Relatividade. Universo primordial.
16: A Teoria do Big Bang Vídeo A Papel de Slipher, Eddington, Lemaître, Friedman e Eddingont na teoria do Big Bang. Átomo Primordial. Proposta de Lemaître. Debate entre Einstein e Leamaître. Universo estático.
Vídeo B Métricas de Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker (FLRW). Métrica de FLRW e os Princípios Cosmológicos. Dinâmica do Big Bang. Parâmetros Cosmológicos. Densidades de massa, radiação, curvatura e energia escura. Modelo ΛCDM. Medidas de tempo e distância em Cosmologia.
17: Surgimento da Matéria Vídeo A Eras cosmológicas. Mudanças na densidade de radiação, matéria e energia escura. Modelo Padrão de Partículas.
Vídeo B Era de Quarks. Era leptônica. Era nuclear. Bariogênese. Formação do Deutério. Formação e aniquilamento de pares. Assimetria matéria/anti-matéria. Origem da matéria.
18: Radiação Cósmica de Fundo Vídeo A Descoberta da Radiação Cósmica de Fundo. Descoberta de Penzias & Wilson. Interpretação de Burke, Dicke e Peebles. Previsão de Herman. Significado da CMB. Redshift da CMB.
Vídeo B Medidas com COBE, WMAP e Planck. Dipolo. Anisotropias. Espectro de Potência. Parâmetros cosmológicos do satélite Planck. Tensão de Hubble. Picos acústicos.
19: Teoria da Inflação Cosmológica Vídeo A Homogeneidade da temperatura na Radiação Cósmica de Fundo. Problema da planicidade do Universo. Problema da Densidade Crítica. Teoria da Inflação. Teorias de Grande Unificação. Quebra de simetria. Campo Ínflaton.
Vídeo B  Previsões observacionais. Curvatura do Universo. Escalas da Flutuação Primordial. Polarização da Radiação Cósmica de Fundo. Satélite Planck. BICEP. Observatório Simons. Críticas à Teoria da Inflação. Multiversos ou Universos Paralelos.
20: Matéria e Energia escuras Vídeo A Diferença entre Matéria e Energia Escuras. Partícula de Matéria Escura. Evidências observacionais. Tentativas de detecção.
21: Modelo ΛCDM Vídeo A Oscilações Acústicas de Bárions. Medições da BAO. Modelo Cosmológico Padrão.

 

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