As componentes do espaço tempo: Energia escura, Matéria não-bariónica e bariónica. Forças e partículas fundamentais. A Materialização da energia. A Radiação Cósmica de Fundo e a estrutura de larga escala do Universo.

12 Março 2019, 14:00 • Rui Jorge Lourenço Santos Agostinho

SUMÁRIO PROVISÓRIO.

A medição das distâncias galácticas através da supernovas do tipo Ia (SNIa).

O que são as SNIa: a massa duma anã branca e o limite de Chandrasekhar. A sua curva de luz. 

O moderno diagrama de Hubble distância versus velocidade radial e a grande surpresa em 1998. 

A expansão acelerada do universo após o Big Bang (BB). Os modelos do universo: retardado com colapso, expansão infinita, com velocidade terminal =0 ou >0, em função da densidade de massa.  A densidade crítica de massa. 

A conclusão da existência da Energia Escura (EE). Os resultados do Supernova Cosmology Project e do satélite Planck.

As proporções entre Energia Escura, Matéria não-bariónica e bariónica.

Propriedades das quatro forças fundamentais da natureza: Intensidade relativa e raio de ação. 

Sua evolução após o BB: a separação das 4 forças. Os bosões das forças.

Características das partículas elementares e o agrupamento em famílias. Quarks, neutrinos e electrões.

A materialização das partículas a partir dos fotões. As anti-partículas.

O Big Bang e a idade do universo. A velocidade radial. Lei de Doppler. Medição de distâncias por paralaxe e pelas magnitudes. Unidade Astronómica e o parsec.

26 Fevereiro 2019, 14:00 • Rui Jorge Lourenço Santos Agostinho

Definições e equações de velocidade radial v_r, da Lei de Doppler e do desvio para o vermelho z das riscas espectrais.

Interpretação fenomenológica das equações de Einstein: A) E=m.c^2. B) a curvatura do espaço em função da densidade local de massa, na Relatividade Geral. A densidade de energia e cada ponto do espaço (energia do vácuo). 

C) O encurvamento da trajetória dos raios luminosos à curvatura do espaço. A medição deste efeito em 1919 por Arthur Eddington na Ilha do Príncipe.

D) A consequência Relativista da expansão do universo no aumento do comprimento de onda (cdo) do fotão que se propaga no espaço, durante gigas de anos => o deslocamento para o vermelho cosmológico.  As equações da TR e a interpretação cosmológica do que é o desvio para o vermelho (z): criado pela expansão do universo e não pela velocidade real (própria) das galáxias em relação ao espaço local em que estão.

A medição da distância a uma estrela pelo método de paralaxe: a trigonometria do método, a Unidade Astronómica e a definição de parsec. Os limites observacionais do método. 

Unidades angulares: graus, minutos de arco, segundos de arco e radianos. Conversão entre elas. 

Gráficos modernos da Lei de Hubble e medição da v_r num espectro galáctico.

Como é que a expansão do espaço, que arrasta as galáxias, cria uma Lei de Hubble igual em todos os lugares do universo.

O declive do diagrama de Hubble: o parâmetro (constante) de Hubble Ho. Cálculo da idade do universo, 1/Ho, em anos.

Definição de magnitude aparente (m) e magnitude absoluta (M) de uma estrela. A banda espectral V (de visual).

A equação da distância d(pc) de uma estrela em relação à magnitudes: m-M=5 log(d)-5

A medição das distâncias galácticas através da supernovas do tipo Ia (SNIa). O que são as SNIa.

Apresentação do programa e regras de avaliação. O Big Bang e a formação das galáxias

19 Fevereiro 2019, 14:00 • Rui Jorge Lourenço Santos Agostinho

Apresentação das regras de Avaliação Periódica e Exames, tudo no Moodle. Informação sobre o acesso ao Moodle com aviso a quem ainda não consegue aceder.

Utilização do aplicação Kahoot na sala de aula para breve análise de alguns conceitos comuns e correntes de astronomia.

A teoria do Big Bang versus outras teorias cosmológicas como o Estado Estacionário. O que é uma Teoria versus o que é uma Hipótese.

Descrição das três provas da ocorrência do Big Bang: a expansão universal do cosmos; As abundâncias relativas dos átomos e a Radiação Cósmica de Fundo.

A medição da velocidade radial duma galáxia através do espectro de luz observado. A dimensão do Grupo Local de Galáxias.

As medições das velocidades radiais das galáxias de Vesto Slipher (1912-17) e o diagrama de Edwin Hubble (1929),  baseado neles. A descoberta da recessão sistemática das galáxias e a sua interpretação como Expansão do Universo. 

A importância da cosmologia Relativista e do cosmólogo George Lemaître (1927) na interpretação da recessão das galáxias como sendo Expansão do Universo, em contraposição a Edwin Hubble (clássico).

A interpretação da Lei de Hubble: o Espaço e Tempo Absolutos de Isaac Newton e o espaço, tempo e matéria/energia na Teoria da Relatividade (TR).

A época inicial e o modo de formação das galáxias após o Big Bang: agregação e absorção de outras galáxias.

A formação das estruturas de Larga Escala no Universo.