Galaxias

Yerkes
a maior luneta do mundo

Telescópio Binocular (Arizona)
Projeto de Itália, EUA e Alemanha

Telescópio Binocular - Espelho

Telescópio Gigante Magalhães
(Chile - Las Campanas)
Projeto de universidades
americanas, Coréia e Austrália

Telescópio Gigante Magalhães – um dos espelhos - 8m de diâmetro

Hidrogênio
Absorção
Emissão
Contínuo

Deslocamento para o vermelho
ou Redshift

O homem observou a natureza

Questionou:
Onde estamos?
O que há para além do céu?

Começamos hoje a viagem até os
confins do Universo conhecido...

Usando números muito grandes
Massa da Terra
5.980.000.000.000.000.000.000 ton
Massa do Sol
1.990.000.000.000.000.000.000.000.000 ton
Distância até:
Lua = 382.000 km
Sol = 150.000.000 km
Estrela mais próxima = 41.000.000.000.000 km
Galáxia Andrômeda = 24.000.000.000.000.000.000 km

Notação científica
Cem = 100 = 102
Mil = 1.000 = 103
Dez mil = 10.000 = 104
Cem mil = 100.000 = 105
Milhão = 1.000.000 = 106
Bilhão = 1.000.000.000 = 109
Trilhão = 1.000.000.000.000 = 1012

Lua
382.000 km = 3,82 x 105 km
Sol
150.000.000 km = 1,50 x 108 km
Estrela mais próxima
41.000.000.000.000 km = 4,1 x 1013 km
Galáxia Andrômeda
24.000.000.000.000.000.000 km = 2,4 x 1019 km
DistânciasDistâncias
dada
TerraTerra
Massa da Terra
5.980.000.000.000.000.000.000 ton = 5,98 x 1021 ton
Massa do Sol
1.970.000.000.000.000.000.000.000 ton
M= 1,97x 1027 ton

Ano-luz
A luz percorre 300.000 km em um segundo
Um ano tem 31.536.000 s
1 al = 9.500.000.000.000 km = 9,5·1012
km
(9,5·106
·106
km = 9,5 milhões de milhões de quilômetros)

Outras Unidades
Unidade astronômica
1 UA = 150.000.000 km = 1,5·108
km
150 milhões de quilômetros
Megaparsec
1 Mp = 3,1·1019
km = 3,3·106
al
(31·109
·109
km = 31 bilhões de bilhões de quilômetros)

Mercúrio 57 900 000
Vênus 108 200 000
Terra 149 600 000
Marte 227 900 000
Júpiter 778 300 000
Saturno 1 427 000 000
Urano 2 869 600 000
Netuno 4 496 600 000
Distância ao Sol em km

Mercúrio   39 cm
Vênus            72 cm
Terra          1,0 m
Marte          1,5 m
Júpiter 5,2 m
Saturno 9,5 m
Urano        19,2 m
Netuno       30,1 m
Distância Terra-Sol = 1m

Diâmetro dos planetas
Diâmetro do Sol = 1,4·106
km = 1m
Diâmetro
Mercúrio 3,5 mm
Vênus 8,0 mm
Terra 9,1 mm
Marte 4,9 mm
Júpiter
10,2 cm
Saturno 8,7 cm
Urano 3,7 cm
Netuno 3,6 cm

Diâmetro
DT = 12.740 km
Sol 109 x DT
Lua 27% DT
Mercúrio 38% DT
Vênus 95% v
Marte 53% DT
Júpiter 11 x DT
Saturno 9 x DT
Urano 4 x DT

Sol = 109 vezes o diâmetros da Terra

Terra
Júpiter
Sol
Massa
(em kg)
Massa
Terra=1
Sol
Mercúrio
1,99x1030
3,3 x 1023
332.830
0,055
Vênus 4,9 x 1024
0,815
Terra 6,0 x 1024
1
Marte 6,4 x 1023
0,107
Júpiter 1,9 x 1027
317,80
Saturno 5,7 x 1026
95,1
Urano 8,7 x 1025
14,6
Netuno 1,0 x 1026
17,2
Massa Terra=6x1024
kg

Tempo para a luz do Sol chegar a:
Mercúrio 3,21 minutos
Vênus 6,01 minutos
Terra 8,30 minutos
Marte 12,67 minutos
Júpiter 43,27 minutos
Saturno 1,32 horas
Urano 2,66 horas
Netuno 4,17 horas

Diâmetro do Sistema Solar como unidade
(Nuvem de Oort)
DSS
= 1,5·1013
km = 1,5 al ⇒ 1m

α do Centauro = 4,4 al ⇒ 3 m

Centro da Via Láctea = 22.000 al ⇒ 15 km

Galáxia de Andrômeda = 2,5·106
al ⇒ 1.700 km

Aglomerado de Virgem = 50·106
al ⇒ 33.000 km
= 315 milhões km

Quasar mais distante = 11,7·109
al ⇒ 7,8 milhões km

Distante no espaço
é
distante no tempo.
Vemos o passado chegando à Terra,
sempre que olhamos o céu.

Lua
como ela era
a 1,3 s atrás

Sol
como ele
era a
8 minutos
atrás

Alfa
Centauri
como ela
era a
4 anos
atrás

Sirius
vista como
era a
8 anos
atrás

Vega
vista como
era a
25 anos
atrás

Betelgeuse
como era a
500 anos

Andrômeda
como ela era
a 2,5 milhões
de anos atrás

Da Terra
ao limite
do universo
conhecido

A Terra e os planetas interiores

Os planetas exteriores
(distâncias multiplicadas por 10)

O Sistema Solar

O Universo com 12,5 al
As estrelas mais próximas (distâncias multiplicadas por 12,5)

O Universo com
250 al
A vizinhança do
Sistema Solar
(distâncias
multiplicadas
por 20)

O Universo com 5.000 al
O braço da Via Láctea (distâncias multiplicadas por 20)

A Via-Láctea

As Galáxias Satélites (distâncias multiplicadas por 20)

O Universo com 5.000.000 al
O Grupo Local de Galáxias (distâncias multiplicadas por 20)

O Universo com 100.000.000 al
O Superaglomerado de Virgem (distâncias multiplicadas por 20)

O Universo em
1.000.000.000 al
Super-aglomerados
(distâncias
multiplicadas
por 10)

O Universo com
14.000.000.000 al
O Universo Visível
(distâncias
multiplicadas
por 14)

Distribuição de objetos
no Universo
hierárquica
do menor para o maior

Redes de aglomerados de galáxias
300 milhões de al

E3 – NGC4365
E0 – M87 (com 12.000 aglo glob)
S0 – NGC2768
E6 – M110

Sa – M94
Sc – M101 – D= 2DVL (maior que a Lua)Sb – M81

SBc – NGC1365
SBa – M95
SBb – M83

Via Láctea
vista de Paranal
Vídeo
(alternativa)

Massa = 6,0⋅1011
M
Velocidade relativa: de translação do Sol - 220 km/s
a Andromeda - 50 km/s
ao aglomerado de Virgem - 400 km/s
ao grande atrator - 600 km/s

Formação dos braços espirais

A Via Láctea em vários comprimentos de onda
Rádio (0.4 GHz)
Hidrogênio Atômico (HI)
Rádio (2.7 GHz)
Hidrogênio-Molecular
Infravermelho
Infra-vermelho-próximo
Ótico
Raios-X
Raios Gama

Buraco Negro
no centro
da
Via Láctea,
Com
4x106
M
e girando a
1 rpm.

c
Órbita de
estrelas perto
do BN,
no centro
da
Via Láctea.
A velocidade
das estrelas
é de
5x106
km/h.

Viagem ao
centro da
Via Láctea

Viagem a
partir da
Via
Láctea

Vazios
Bootes tem
250x106
al
de diâmetro
(2500 o tamanho
da Via Láctea)

Grande
Muralha
500⋅106
al de comprimento
200⋅106
al de largura
15⋅106
al de espessura
M∼5,4⋅1016
M
D∼250⋅106
al

Grande Nuvem de Magalhães
Distância (D) – 160.000 al
Diâmetro (φ) – 14.000 al
Pequena Nuvem de Magalhães
10 % da massa da GNM
D – 200.000 al
φ – 7.000 al

Viagem até a
Grande Nuvem de Magalhães

Andrômeda
D – 2,5·106
al
φ – 250.000 al

Andrômeda
Ótico
Andrômeda
UV
Andrômeda
IV

M81-NGC3031
D – 12·106
al
φ – 36.000 al

NGC 4414
D – 60·106
al
φ – 56.000 al

M83
D – 15 ·106
al
φ– 100.000 al

NGC 1300
HST
D – 70·106
al
φ – 100.000 al
NGC 1300
AAO

ESO 269-57
Centaurus
D – 150·106
al
φ – 200.000 al

NGC 1365
D – 60 ·106
al
φ – 200.000 al
NGC 1350
D – 85 ·106
al
φ – 130.000 al
NGC 253
D – 10·106
al
φ – 50.000 al
HST AAO

NGC4565
D – 30 ·106
al
φ – 100.000 al

M87
Aglomerado de Virgem
D – 60·106
al
φ – 120.000 al

Massa - 2,6⋅109
M
100 ⋅109
de estrelas
15.000 aglos globs
BN – 6,4⋅109
M
que da origem a
rádio fonte Virgo A
M87

NGC 1316
D – 75·106
al
φ – 60.000 al
Elíptica

NGC 7049
D – 100·106
al
φ – 150.000 al

Sombrero
D – 28·106
al
φ – 50.000 al
Tem 10x mais aglos globs que a VL,
2.000 BN com 109
M - 260xMVL

NGC 4631
Taco de hockey
D – 25·106
al

NGC 4627
Baleia
D – 25·106
al

IC 1101 é uma galáxia lenticular gigante no centro do aglomerado de Abell
2029. Está a 1,07x109
al de distância, na constelação de Serpens. Esta
galáxia tem um diâmetro de aproximadamente 5x106
al, e é, desde 2010, a
maior galáxia conhecida em largura. Acredita-se que contenha até 100
trilhões de estrelas, (A Via Láctea tem ± 250 bilhões de estrelas, e
Andrômeda 400 bilhões).

Aglomerados
de
Galáxias
Abell 426 (Perseu)

Universo com 8⋅106
anos apenas
50.000 galáxias

D – 400·106
al
φ – 170.000 al
87c
87a
87b
87a e 87b possuem
uma ponte de gás e
ambas são AGNs.
87c é uma gal. com
um surto de
formação estelar.
A gal . espiral do
meio pode não
pertencer ao grupo.

Quinteto de
Stefan
D – 270·106
al
(Hubble)

Quinteto de Stefan - Redshifts
─ NGC 7320c colidiu com o grupo
e formou o braço de gás
─ NGC 7318a e b estão colidindo
e tendo um surto de formação de
estrelas
─ NGC7320 está muito mais perto
em superposição
─ O quinteto na realidade é um
trio
NGC 7317+7318a+7319

Sexteto de Seyfert
D – 190·106
al
φ – 114.000 al
(4 galáxias envolvidas por uma
nuvem estelar, que vão coalecer
em uma só galáxia)

Abell 1689
D – 22·106
al
Com milhares de
galáxias em um
diâmetro de 2·106
al
O aglomerado mais
denso conhecido.

2º Zoom
Abell 1689
4º quadrante

Superaglomerado de Shapley
O maior já detectado.
É 4000 vezes maior que a Via Láctea
É 10 vezes maior que o aglomerado de
Virgem do qual a Via Láctea faz parte
D=650x106
al
φ=400x106
al

Centauro A
NGC 5128
(Óptico )
D – 10·106
al
φ – 60.000 al
NOAO -Óptico
(National Optical
Astronomy Observatory)
Spitzer
Infravermelho
Chandra-RX

NGC 2207 (maior) + NGC 2163 (menor)
D – 114·106
al
φ (maior) – 143.000 al
φ (menor) – 101.000 al

M51 – NGC 5194 - Redemoinho
Ótico - Terra
D – 37·106
al
φ – 98.000 al

NGC4650A

NGC 4650A
D – 130·106
al
φ– 60.000 al
Colisão de uma gal velha
(elíptica) com uma jovem
(com estrelas azuis)

ESO 510-G13
D – 150·106
al
φ – 105.000 al

NGC 6872
E
IC4970
D – 300·106
al
φ – 700.000 al

Tadpole
D – 420·106
al
φ – 390.000 al

HOAG
D – 600·106
al
φ – 121.000 al

M86+NGC4438
Exemplo de
colisão em alta
velocidade.
Dilui o gás e
inibe a formação
de estrelas.

NGC4650A

Arp 147
D – 400·106
al
Arp 148
D – 500·106
al

NGC 5257/8
(Arp 240)
D = 300⋅106
al

Animação sobre
colisão de
galáxias

Mice
D – 429·106
al
φ– 390·106
al
Já passaram uma pela outra e vão coalecer

NGC 6240 - Galáxia com dois BNs no centro, colisão que iniciou-se a 30
milhões de anos atrás. Comp. ótico e RX

Impressão artística
da colisão entre a
Via Láctea e
Andromeda

Órbitas das estrelas são distorcidas, e inicia-se a formação de uma nuvem molecular

“Burst” de formação estelar

Formação de supernovas e seus ventos varrem a poeira e o gás
Formação de uma única galáxia elíptica

Fusão dos buracos negros centrais e formação de um AGN

Fusão de buracos negros
(3C 75) centrais em duas
galáxias do aglomerado
Abell a 300⋅106
al.
Raio X – azul
Rádio – rosa
Gases a milhões de °C
que ejetam jatos de
partículas relativísticas.
Os BN estão separados
por 25.000 al.
Rodam a uma velocidade
de 1200 km/s.

Animação: Viagem
a uma galáxia
elíptica

Animação sobre
formação de
Lentes Gravitacionais

Animação sobre
Lentes
Gravitacionais

Galáxias Ativas (AGNs)
• Quasar (quasi stellar radio source)
• QSO (quasi stellar object)
• Blazar
• Radiogaláxia
• Galáxia Seyfert 1
• Galáxia Seyfert 2
Rápida variação de
brilho
Objetos muito
distantes
Galáxias
normais
mais próximas

3C 273
O mais
brilhante
D=2·109 al

CFHQS J2329-0301
O Quasar mais distante
L≈100·109 L
M=500·106 M
z=6,43
Imagem de um evento
que ocorreu 380.000
anos após o BB
Desloca-se a 0,95c

3C 273
D=2,44·109 al
1º quasar
descoberto
Possue o volume
do SS, mas libera
10.000 vezes mais
energia, que a
Via Láctea inteira

Radiogaláxias
Cygnus A – Lóbulos com 500.000 al

Centaurus A
Uma elíptica com muito
gás e formação estelar.
Provável resultado de
uma colisão de duas
gals.

NGC 4261 – Lóbulos com 150.000 al

Radiogaláxia 3C 236
O comprimento dos jatos é de 15⋅106
al.
Está a 400 ⋅106
al da Terra.
O BN central já acretou 1 bilhão de M
Ótico Rádio

Animação sobre
BN
no centro
das galáxias

Explo são de raio s
g am a
(GRB)

Ocorrem uma ou duas GRBs por dia.
Uma emissão de raios gama que equivale a uma
massa solar transformada completamente em
energia em apenas um milionésimo de segundo.
Uma luminosidade de um bilhão de sóis.
Vem de todas as direções do céu.

Animação sobre
Explosão deRaios Gama
(GammaRayburst)

GRB 080319B
dia 19 de março de 2008 – brilhou com tanta intensidade que pode
ser visto a olho nú. A fonte fica a 7,5 bilhões de anos luz da Terra e
o brilho foi 2,5 milhões de vezes mais intenso, que a supernova
mais intensa já vista

IC 1101
A maior galáxia
descoberta.
Fica no centro
do aglomerado
de Abell 2029,
a 1,1⋅109
al.
Com diâmetro
de 5-6 ⋅106
al.
Contém
±200 bilhões
de estrelas,
isto é, entre 50 a
80 vezes a massa
da Via Láctea.

WR 104
D = 8.000 al
Uma estrela pronta para explodir.
Sua geometria mostra que o eixo aponta para a Terra,
na explosão como supernova pode disparar um GRB,
direto para a Terra.

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