bigbang irapuan

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(Parte 2 de 4)

Observação I: O que tem no Universo?

 Matéria Escura

Estrelas nas bordas externas das galáxias têm velocidades orbitais maiores do que pode ser explicado pela massa visível da galáxia: V2=GM/R (rotação Kepleriana). É preciso mais massa!

Observação I: O que tem no Universo?

Matéria Escura: Onde se encontra?

Nos halos de matéria escura nas galáxias: massa 6 vezesvezes maior do que a da matéria bariônica (a matéria

ordinária que conhecemos).

Observação I: O que tem no Universo?

Matéria Escura: Onde se encontra?

Nos aglomerados de galáxias

Ex.: Aglomerado de Coma. Velocidade orbital das galáxias é maior do que a esperada se só houvesse a massa visível das galáxias + gás

é necessário 6 vezes6 vezes mais matéria, que não é visível.

Observação I: O que tem no Universo?

Matéria Escura: Onde se encontra?

Nos aglomerados de galáxias: efeito de Lentes Gravitacionais

Massa do aglomerado distorce e amplifica imagens de galáxias mais distantes (arcos nas imagens). Geometria dos arcos permite calcular massa do aglomerado, que resulta 6 vezes6 vezes maior do que a massa visível.

Observação I: O que tem no Universo?

Um montão de coisas!! Termo científico: massamassa

Observação I: A noite é escura!

Grande coisa…

A observação de que o céu é escuro é uma observação cosmológica muito profunda !!

Heinrich Olbers, séc. XIX: Suponha que o Universo é infinito no espaço e imutável no tempo (assim se pensava até metade do século X):

Universo seria uniformemente povoado de galáxias repletas de estrelas. Para qualquer direção que olhássemos deveria haver uma estrela

Todo o céu seria tão brilhante quanto o Sol

Observação I: A noite é escura!

Afinal, por que o céu é escuro à noite?

Solução do Paradoxo de Olbers: O UniversoO Universo é finitofinito e/ou evolui com o tempo.e/ou evolui com o tempo. A solução está intimamente ligada com o comportamento do

Universo em grandes escalas.

Observação I: Tudo está se expandindo

Em 1929 Edwin Powell Hubble (1889-1953) verificou observacionalmente que havia uma relação entre as velocidades de recessão (redshift) das galáxias e as suas distâncias:

“Quanto mais distante a galáxia, maior sua velocidade de afastamento.”

A Lei de Hubble é a expressão matemática do gráfico ao lado:

Observação I: Tudo está se expandindo

Se o Universo está se expandindo é razoável imaginar que, em algum momento no passado, ele deve ter sido muito menor

ou começado como um ponto...

O Universo estO Universo estáá se expandindo!se expandindo!

O “começo” do Universo:

o universo primitivo era muito quente e denso

conexão íntima entre cosmologia, física de partículas e física nuclear

“Para compreendermos o muito grande temos que compreender o muito pequeno”

Princípio Cosmológico

Os cosmologistas fazem duas grandes suposições quando estudam o Universo em larga-escala:

1. O Universo é homogêneo (parece igual em qualquer lugar) 2. O Universo é isotrópico (parece igual em todas as direções).

Essas duas suposições formam o alicerce da Cosmologia moderna, e são denominadas conjuntamente de “Princípio Cosmológico”.

Ninguém sabe se o Princípio Cosmológico é realmente correto.

O que podemos dizer é que ele é consistente com as observações. Até agora tudo indica que as suposições de homogeneidade e isotropia são verdadeiras, mas não são comprovadas.

Princípio Cosmológico

Implicações do Princípio Cosmológico:

O Universo não tem extremidade, pois isso violaria a suposição de homogeneidade

O Universo não tem um centro, ou a suposição de que o universo é igual em todas as direções (isotropia), seria violada.

Este simples PrincEste simples Princíípio limita a geometria dopio limita a geometria do Universo!Universo!

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