Parâmetros cosmológicos e distâncias

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Rodrigo Nemmen Parâmetros Cosmológicos e Distâncias Introdução à Cosmologia  AGA0416

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Indicadores de Distância http://cse.ssl.berkeley.edu/bmendez/ay10/2002/notes/lec17.html ~1 U.A. ~100 pc ~10 kpc ~15 Mpc ~200 Mpc stellar spectroscopic parallax variable stars

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Indicadores de Distância http://www.pas.rochester.edu/~afrank/A105/LectureXV/LectureXV.html

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Quais propriedades você mede diretamente com um telescópio? ﬂuxo F redshift z tamanho angular Δθ

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O conceito de vela padrão na astronomia: objeto- referência cuja luminosidade é bem-conhecidos luminosidade L

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0 2 4 6 0 5 10 15 z (H 0 /c) d L matter−only Benchmark Λ−only Distância luminosidade em função do redshift Ryden

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Ryden Distâncias próprias, modelo padrão .01 .1 1 10 100 1000 .01 .1 1 10 100 Observation z (H 0 /c) d p (t 0 ) matter−only Benchmark Λ−only

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Comparação entre dp e dL (modelo padrão)

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Comparação entre dp e dL (modelo padrão) se dL = dp válido somente num universo plano, estático

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O conceito de régua padrão na astronomia: objetos-referência com tamanho bem-conhecido tamanho real ℓ

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Distância “diâmetro-angular” em função do redshift Ryden 0 2 4 6 0 .2 .4 .6 .8 1 z (H 0 /c) d A matter−only Benchmark Λ−only

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Diâmetro angular de um objeto em função do redshift http://spiff.rit.edu/classes/phys443/lectures/classic/classic.html

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Rodrigo Nemmen© DISTÂNCIAS NA COSMOLOGIA Distância própria dp Distância luminosidade dL Distância diâmetro angular dA É a distância que um objeto de tamanho conhecido teria sob a hipótese de que a geometria Euclidiana é válida É a distância física até um objeto As grandezas abaixo só corresponderiam à distância física no caso de um universo estático e euclidiano Chamamos dL e dA de distâncias porque elas tem dimensão de distância Distância que um objeto de luminosidade conhecida L teria se o universo obedecesse F = L / (4π d2)

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Determinação da constante de Hubble H0

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“Velas padrão”: estrelas variáveis cefeidas

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http://outreach.atnf.csiro.au/education/senior/astrophysics/variable_cepheids.html Relação período-luminosidade Período Henrietta Leavitt (1912)

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Figure 2.4: Edwin Hubble’s original plot of the relation between redshift (vertical axis) and distance (horizontal axis). Note that the vertical axis Hubble. 1929, PNAS cz

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2.3. REDSHIFT PROPORTIONAL TO DISTANCE 17 Figure 2.5: A more modern version of Hubble’s plot, showing cz versus Freedman et al. 2001, ApJ cz H0 = 75 ± 8 km s-1 Mpc-1

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Determinação do valor do parâmetro de desaceleração q0

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Supernovas Ia hLi = 4 ⇥ 109 L 100.000 mais brilhante que uma Cefeida 1/século na Nossa Galáxia 1/ano num aglomerado de galáxias

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Supernovas Ia

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Supernovas Ia

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Tempo desde a explosão (dias)

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⌦m,0 = 0.3, ⌦⇤,0 = 0.7, q0 = 0.55 7.5. STANDARD CANDLES & ACCELERATION 149 Módulo de distância vs redshift para supernovas Ia Evidência da aceleração do universo!!

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Módulo de distância vs redshift para supernovas Ia Freedman et al. 2009, ApJ

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http://www.mpe.mpg.de/~hxb/cluster/IMAGES/Constraints.jpg no big bang closed open