Parâmetros cosmológicos e distâncias

Aula do curso de "Introdução à cosmologia" para graduação, Prof. Rodrigo Nemmen, IAG USP.

• Velas e réguas padrão
• distância física, luminosidade e diâmetro angular
• roteiro de determinação de H0 e aceleração cósmica (q0)

https://rodrigonemmen.com/teaching/introducao-a-cosmologia/

Transcript

1. Rodrigo Nemmen Parâmetros Cosmológicos e Distâncias Introdução à Cosmologia
 AGA0416
2. 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
3. Indicadores de Distância http://www.pas.rochester.edu/~afrank/A105/LectureXV/LectureXV.html
4. Quais propriedades você mede diretamente com um telescópio? fluxo F redshift z tamanho angular Δθ
5. O conceito de vela padrão na astronomia: objeto- referência cuja luminosidade é bem-conhecidos luminosidade L
7. 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
8. 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
9. Comparação entre dp e dL (modelo padrão)
10. Comparação entre dp e dL (modelo padrão) se dL = dp válido somente num universo plano, estático
11. O conceito de régua padrão na astronomia: objetos-referência com tamanho bem-conhecido tamanho real ℓ
12. 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
13. Diâmetro angular de um objeto em função do redshift http://spiff.rit.edu/classes/phys443/lectures/classic/classic.html
14. 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)
15. Determinação da constante de Hubble H0
16. “Velas padrão”: estrelas variáveis cefeidas
17. http://outreach.atnf.csiro.au/education/senior/astrophysics/variable_cepheids.html Relação período-luminosidade Período Henrietta Leavitt (1912)
18. 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
19. 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
20. Determinação do valor do parâmetro de desaceleração q0
22. Supernovas Ia hLi = 4 ⇥ 109 L 100.000 mais brilhante que uma Cefeida 1/século na Nossa Galáxia 1/ano num aglomerado de galáxias
23. Supernovas Ia
24. Supernovas Ia
25. Tempo desde a explosão (dias)
26. ⌦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!!
27. Módulo de distância vs redshift para supernovas Ia Freedman et al. 2009, ApJ
29. http://www.mpe.mpg.de/~hxb/cluster/IMAGES/Constraints.jpg no big bang closed open