Programa

Astronomia

Licenciatura Bolonha em Física

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I. Introdução: O Universo físico As 4 interacções físicas em acção na organização do universo. Das partículas atómicas aos grupos de galáxias. Um panorama do universo. Dimensões. Escalas espaciais e temporais. II. O céu visto pelos habitantes do planeta Terra Unidades de distância astronómica. Paralaxe trigonométrico. O parsec. Determinação de distâncias astronómicas. Distâncias e tamanhos angulares. Estrelas e Constelações. O brilho das estrelas. Escala de magnitude aparente. Coordenadas e Movimentos: Sistemas de coordenadas celestes. A esfera celeste. Movimento diurno. Pontos de referência na esfera celeste. Zénite, Horizonte. Meridiano. Sistemas de coordenadas do horizonte. Pólo Norte, Pólo Sul celestes e Equador celeste. Sistema de coordenadas equatoriais. Precessão. O movimento aparente do Sol. A Eclíptica. Equinóxios e Solstícios. Obliquidade da eclíptica. A duração dos dias e das noites. As estações do ano. Medição do tempo. Dia solar e dia sideral. Ano sideral e ano trópico. Tempo solar e tempo sideral. Fases da Lua. Eclipses. Marés. Configurações planetárias. III. Observação astronómica Luz. O espectro electromagnético. As diferentes ``astronomias". Observação astronómica. O efeito da atmosfera terrestre. Telescópios e Detectores. Resolução angular. Fotometria. Espectroscopia. Polarimetria. IV. O Sistema Solar Visão de conjunto. Regra de Titius-Bode. Os planetas: movimento orbital, rotação, satélites, anéis. Planetas terrestres e planetas gasosos. Período sideral e período sinódico. Velocidade de escape. Retenção de atmosfera. Formação do sistema solar. Disco circum-estelar e a nebulosa protoplanetária solar. Os planetas: Composição e estrutura. Os pequenos corpos do Sistema Solar: asteróides; meteoritos, meteoros e meteróides; o cinturão de Kuiper; cometas: a nuvem de Oort. Plutão. TNOs. Definição de planeta. V. O Sol Bilhete de identidade. Influência na Terra. Produção de energia no Sol. Reacções nucleares. A cadeia protão-protão. Neutrinos solares. Transporte de energia. Radiação e convecção. O interior do Sol. Equilíbrio hidrostático. A atmosfera do Sol: fotosfera, cromosfera e coroa. Vento solar. Actividade solar. Manchas solares. VI. Processos de emissão de luz Radiação térmica e radiação não-térmica. Radiação de corpo negro. Função de Planck. Espectros contínuos. Cor e temperatura. Índices de cor. Fluxo e luminosidade. Aplicação: Temperatura de um planeta iluminado pelo Sol Radiação térmica não corpo negro. Radiação não-térmica. Radiação de sincrotrão. Transições electrónicas. Espectros de riscas. Efeito de Doppler. VII. Estrelas Magnitude absoluta de uma estrela. Paralaxe espectroscópico: equação do módulo de distância. Classificação espectral. Classes espectrais e temperatura. Classes de luminosidade de uma estrela. Diagrama de Hertzsprung-Russell. A sequência principal. Estrutura das estrelas. Relação massa-luminosidade. Os extremos da sequencia principal. Anãs castanhas. Estrelas de massa elevada. Tempo de vida na sequência principal. A massa de uma estrela. Medição directa da massa de uma estrela. Sistemas binários. Compreensão qualitativa das leis da estrutura das estrelas. Modelos estelares. Formação de estrelas. Evolução das estrelas. Nucleosíntese nas estrelas. Gigantes vermelhas. A idade das estrelas. Estádios finais da vida de uma estrela: anãs-brancas, estrelas-de-neutrões e buracos negros. Novas e Supernovas. Compreensão qualitativa do conceito de matéria degenerada. VIII. A Galáxia da Via Láctea Estrutura e Dinâmica. Matéria escura. Grupos de estrelas. Associações. Enxames abertos. Enxames globulares. Teorias de formação da Galáxia da Via Láctea. O Meio Interestelar. Nebulosas de emissão, nebulosas de reflexão e nuvens escuras. Extinção e Avermelhamento. Absorção (em magnitudes) e excesso de cor. IX. Astrobiologia. Vida no Universo Conceito de Vida. Moléculas orgânicas. Células. Metabolismo. Água. Organismos extremófilos. Vida no Sistema Solar. A descoberta de outros sistemas planetários. Planetas extra-solares. Procura de Vida extraterrestre inteligente. O Princípio antrópico. X. Galáxias Morfologia de galáxias. Grupos de galáxias. Enxames e enxames de enxames de galáxias. Distribuição de larga escala. Escala de distâncias extra-galácticas. Cefeidas. Supernovas de tipo~Ia. Recessão das galáxias. Lei de Hubble. O parâmetro de Hubble. Gás intergaláctico. Evolução de galáxias. Colisões e canibalismo. Quasares. Núcleos galácticos activos. XI. O Universo. Cosmologia Paradoxo de Olbers. Princípio cosmológico. Relatividade geral. A expansão do Universo: evidências observacionais. Desvio para o vermelho cosmológico. O Big-Bang. Idade do Universo. Nucleosíntese primordial. Radiação de fundo. Evolução térmica do Universo. A radiação cósmica de fundo. Curvatura do Universo. Energia escura. A velocidade de expansão. Parâmetros do Universo. Modelos cosmológicos. Modelos inflaccionários. A inflacção. Nucleossíntese nos três primeiros minutos.