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Berçários Estelares : O Meio Interestelar e Formação de Estrelas
Heloísa BoechatGEA / Observatório do Valongo / UFRJ
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Meio Interestelar
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IC2944
Nuvem de Gás e poeira
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Glóbulos em IC2944
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Duas nuvens, uma sobreposta a outra
- bloqueiam a luz
Fragmentos
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E = h
I0 I
FOTOABSORÇÃO
A matéria interestelar provoca extinção (absorção + espalhamento) da luz das estrelas
Átomos
Moléculas
Grãos
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Constelação Escorpião tamanho: 35' x 20'
NGC 6334 Nebulosa Pata de Gato
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Nebulosa em Orion: Cabeça de Cavalo
Betelgeuse
Rigel
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Orion
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Nuvens Moleculares Gigantes L - dimensões de 1 a 300 anos-luz
M - massa 1.000.000 de massas solares
Nuvens Moleculares Gigantes L - dimensões de 1 a 300 anos-luz
M - massa 1.000.000 de massas solares
Temperaturas de 10 - 50K (-263o C a -223o C) Densidades: 1.000 - 1.000.000 partículas cm-3. nível do mar 30.000.000.000.000.000.000 cm-3
3x1019 p/cm3
Bom vácuo 1010 cm-3 , As moléculas colidem uma com a outra cerca de uma vez ao mês.Mais abundante Hidrogênio molécula H2
Carbono - Oxigênio Moléculas e Grãos
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Nestas regiões acontece a
Formação das Estrelas
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Nuvem gigante divide-se em fragmentos menores que darão
origem às estrelas
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A) Nuvem Molecular Escura
1 pc = 3.26 a.l.
CO2
NH3
H2H2
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Barnad 68 T= -263 C 500 anos-luz da TerraBarnad 68 T= -263 C 500 anos-luz da Terra
Nuvem Molecular Gás e Grãos, PAHs,moléculas orgânicas grafite, diamante, safiras, etc.
Glóbulo deBok
Colapso
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Colapso gravitacionalDensidade aumenta Temperatura
10.000 UA
H
1 UA = 8 minutos luz
H
H H
H
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Após cerca de 100.000 anos de contração, temperatura e a densidade atingem
valores muito elevados, iniciam-se finalmente as fusões nucleares
H + H D + +
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Reação Nuclear Fusão Produto
4He D
T
3.5 MeV
20 keV
20 keV
14.1 MeV n
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A Fornalha Nuclear do Centro das Estrelas
Produzindo o brilho e a Luminosidade
Radiação
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Proto-estrela, com jato bipolar de matéria, expulsa o gás e a poeira da sua vizinhança
mais próxima
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Discos Planetários
Ao redor das estrelas jovens observaram discos de gás e poeiras as sementes de sistemas planetários como o nosso Sistema Solar.
Período de formação de um sistema planetário cerca de 10 milhões de anos.
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Já foram descobertos~100 planetas fora do Sistema Solar com tamanhos de Júpiter ou maiores.
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continuarão a queimar o Hidrogênio
HélioCarbono
até ao seu esgotamento
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Nebulosa galáctica NGC 3603
Pilares
Berçário Estelar
Estrelas de diversostamanhos e tipos
Aglomerado
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Pleiades
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Visível Infravermelho
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Nebulosa Roseta - Distância 5.000 anos luz , 100 anos luz de diâmetro centro - aglomerado de estrelas
Filamentos escuros poeira grãos interestelares
Vermelho Hidrogênio Verde OxigênioAzul Enxofre
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Classificação das estrelas
Diagrama de Hertzsprung e Russell Diagrama H-R relaciona a Luminosidade e cor, para as diferentes categorias de estrelas.
As estrelas, enquanto se encontram nas fases intermédias das suas vidas (90%), ocupam
uma posição na denominada
A seqüência principal
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Diagrama H-R para algumas das estrelas mais brilhantes do céu (d < 5 pc).
Betelgeuse, mais fria que o Sol, raio muito maior, o que garante a sua maior luminosidade. Sol é considerado uma estrela anã, Betelgeuse super-gigante,
Sirus B estrela muito quente, mas muito menor que o Sol.
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Evolução das estrelas depende de sua massa inicial
0.8 < M < 10 MSOL H He, C
Gigante Vermelha Nebulosa Planetária
Ana Branca10 <M< 25MSOL He, C, O, Ne, Mg
Gigante Vermelha Supernova Estrela da Nêutrons
25 <M< 100 MSOL He, C, O, Ne, Mg Fe Wolf-Rayet Supernova Buraco Negro
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Anãs Marrons M < 0.08 MSOL
descobertas em 1995
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Os átomos: carbono C
oxigênio O silício Si...
são sintetizados nas estrelas
Ejetados no Meio InterestelarEnriquecendo-o
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Fina camada de gás molecular ao redor da Estrela carbonada TT Cyn
Já nas atmosferas Estelares são formadas as Moléculas
Emissão rádio da molécula CO
transição rotacional
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Nebulosa Planetária NGC3132
![Page 37: Berçários Estelares : O Meio Interestelar e Formação de Estrelas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/56813b1d550346895da3d1b8/html5/thumbnails/37.jpg)
Grafite
FulerenoDiamante
Átomos de Carbonoarranjados em estruturas cristalinas e periódicas
CH
Benzeno
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Nebulosa Planetária CRL 618detectado - Benzeno C6H6
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Composição: 20.2% benzo[k]fluoranteno, dicoronileno,10.1% coroneno, benzo[b] fluoranteno, 9,10 - dihidrobenzo(e)pireno, fenantreno,5.1% benzo[ghi]perileno, tetraceno, benz(a)antraceno,2% criseno, fluoranteno
Comparação do Espectro de emissão de Orion com o Espectro de uma mistura de PAHs.
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Formação de moléculas complexas em grãos
Radiação UV
HidrocarbonetosAromáticosPolicíclicos
Hidrocarbonetos
Aromáticos
Policíclicos
QuinonasMetanol
GRÃOS DE
SILICATO DIÓXIDO DE
CARBONO
MONÓXIDO DE
CARBONO
ÁGUA
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Emissão no Infravermelho é o resultado de transição vibracional da molécula de H2O (água).
Água na Nebulosa de Orion
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Quinona
Gelo de H2O
![Page 43: Berçários Estelares : O Meio Interestelar e Formação de Estrelas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/56813b1d550346895da3d1b8/html5/thumbnails/43.jpg)
EtanolCH3CH3OH
HC7N
![Page 44: Berçários Estelares : O Meio Interestelar e Formação de Estrelas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/56813b1d550346895da3d1b8/html5/thumbnails/44.jpg)
Transições Eletrônicas Elétrons de Camada Interna Raios- XElétrons de Valência Ultravioleta, Visível
Transições Vibracionais Infravermelho
Transições Rotacionais Rádio (microondas)
Absorção ou Emissão de Radiação em Moléculas
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ISO
XMMChandra UV
![Page 46: Berçários Estelares : O Meio Interestelar e Formação de Estrelas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/56813b1d550346895da3d1b8/html5/thumbnails/46.jpg)
H
OC
H
H
C
O
H
Transição rotacional emissão na faixa rádio
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![Page 48: Berçários Estelares : O Meio Interestelar e Formação de Estrelas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/56813b1d550346895da3d1b8/html5/thumbnails/48.jpg)
Gás: Mais de 120 Moléculas detectadas: Álcool, Açúcar, Benzeno, Acetileno, etc. - Moléculas Orgânicas
Gelo: Água, CO2, amônia
Grãos: Silicatos, Areia, Fuligem, Grafite, Diamantes, Safiras . Pedras Preciosas
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As estrelas produzem e enriquecem o Meio Interestelar com pedras preciosas e moléculas precursoras da vida.
Jóias, pedras calcárias, areia, fuligem e uma vasta quantidades de partículas sólidas são ‘sopradas’ pelas estrelas como fumaça e ficam flutuando entre elas.
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Nuvens moleculares contração formação de estrelas, seus planetas e cometas. - Sol nasceu de uma nuvem enriquecida com complexas moléculas orgânicas.
Nuvem enriquecida
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As cetonas aromáticas, qui-nonas, tem estruturas quase idênticas àquelas que ajudam a clorofila a transferir energia luminosa de uma parte de uma célula da planta para a outra.
As quinonas extraterrestres devem ter atuado como blindagem da radiação ultravioleta antes da camada de ozônio da Terra se desenvolver.
Clorofila
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Aminoácidos
AcetilenoAcetileno
Fulereno
Etano
Acetonitrila
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FIM