Post on 30-Sep-2015
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COSMOLOGA: ORIGEN Y EVOLUCINDEL UNIVERSO
ALEJANDRO OSCOZ
ORIGEN DEL UNIVERSO: BIG BANG, INFLACIN Y CMB
DENSIDAD DEL UNIVERSO
EDAD DEL UNIVERSO
PROPIEDADES GLOBALES DEL UNIVERSO
AGUJEROS NEGROS DE ORIGEN ESTELAR
NCLEOS ACTIVOS DE GALAXIAS
ESTALLIDOS DE RAYOS GAMMA
LENTES GRAVITATORIAS
BIG BANG: UN GRAN INICIO
CMB: RADIACIN CSMICA DE MICRONDASDetectada en 1964 a 2.7 K75% H, 25% He En estrellas viejas H uniforme
Problema: galaxias en universo uniforme?Solucin: universo un poco grumoso
Cmulos y supercmulos Variaciones temperatura Variaciones densidad COSMOSOMAS
FUNDAMENTOS DEL BIG BANG
ABUNDANCIA DE ELEMENTOS LIGEROS
RADIACIN DE FONDO DE MICROONDAS
EXPANSIN DEL UNIVERSO
DENSIDAD DEL UNIVERSO
0: densidad actual / valor crtico dinmica y composicin
Valor crtico: 1 tomo de hidrgeno por m3
Problema:inflacin predice 0 = 1 (universo plano)
Problema: galaxias = 1/50 de densidad crtica
Primera solucin: materia oscura!
Solucin: materia oscura = 90% de su masa
Problema: cmulos necesitan 10 veces ms masa
Solucin: gas intergalctico caliente (emite rayos X)
MUESTRAMTODO ESCALA mVecindadSolarM/LPocos kpc
0.01GalaxiasM/L100 kpc
0.1GrupoLocalPrincipio demnima accin 1 Mpc
0.15CmulosM/LPocos Mpc
0.2CmulosM/L (rayos X)Pocos Mpc
0.2CmulosFraccin barinica Pocos Mpc0.3-0.5CmulosMorfologaPocos Mpc> 0.3GalaxiasTeorema delvirial1-300 Mpc0.2-0.4GalaxiasVelocidadespeculiares100 Mpc> 0.3
Problema: slo encontramos 0 = 0.3
Solucin: constante cosmolgica? ()
es la energa asociada al vaco: m + = 1
EDAD DEL UNIVERSO
Sistema Solar: 4.8 109 aos (meteoritos y rocas lunares)
Va Lctea: 6 - 14 109 aos (T en enanas blancas)
Va Lctea: 13 - 18 109 aos (cmulos globulares)
Universo?
H0 = 40 - 100 km s-1 Mpc-1
= 10 - 20 109 aos
Parmetro de Hubble
REDSHIFT+
DISTANCIAS
1. CANDELAS ESTELARES
Paralaje Cefeidas: variaciones en brillo distancia
Hubble: nebulosas son galaxias exterioresDesde tierra: 2 - 3 Mpc (12 galaxias) H0 = 50- 90HST: > 20 Mpc (M96 y M100) H0 = 69 - 80
Virgo80 17Coma va Virgo77
16Fornax72
18Local75
8
REDSHIFT+
DISTANCIAS
1. CANDELAS ESTELARES
Paralaje Cefeidas: variaciones en brillo distancia
Hubble: nebulosas son galaxias exterioresDesde tierra: 2 - 3 Mpc (12 galaxias) H0 = 50- 90HST: > 20 Mpc (M96 y M100) H0 = 69 - 80
2. PRINCIPIOS FSICOS
Supernovas de tipo Ia: luminosidad uniforme?
Supernovas de tipo II: envolturas en expansin H0 = 75
- Relaciones de crecimiento (brillo y temperatura)
- Observadas en galaxias distantes
Constante de Hubble+
Modelo de evolucin dinmica del universo+
Contenido de materia del universo
Modelo estndar: alta densidad edad corta
Problema: estrellas ms viejas que universo
Solucin 1: constante cosmolgica + universo plano ms viejo
Solucin 2: Hipparcos revisa la edad de las estrellas ms viejas
AGUJEROS NEGROS DE ORIGEN ESTELAR
Estrellas: equilibrio gravedad y radiacin
Masa del ncleo > 3 veces la del Sol Agujero negro
Problema: no se pueden detectar AN aislados
Solucin: en zonas con mucho gas forman discos y emiten
Problema: y si no hay mucho gas?
Solucin: sistemas binarios (mejor si la estrella es pequea)
EMISINEN RADIOPROPIEDADES DE LAS LNEAS DE EMISIN EN EL VISIBLEPocaTipo 2(estrechas)Seyfert 2Tipo 1(anchas)Seyfert 1QSOTipo 0(extraas) Mucha FRINLRG: FRIIBLRGSSRQFSRQ BL LacsBlzares: FSRQ
NCLEOS ACTIVOS DE GALAXIAS
Fenmenos muy energticos en ncleos de galaxias
Procesos no estelares (generalmente en el visible
Fuerte emisin en rayos gamma
1. CUSARES
- 100 veces ms luz que una galaxia en menos espacio - Pequeas dimensiones y forma estelar - Movimientos internos de miles de km/s - Emisin muy variable, de das a aos
Problema: cusares asociados a todo tipo de galaxias
Solucin: agujeros negros dentro de cusares
Problema: cusares vinculados a galaxias pequeas
- AN en todas las galaxias pero con poca actividad- AN en pequea fraccin de galaxias- Energa: evolucin de remanentes de SN- Energa: cmulos de estrellas supermasivas
Cusares a alto redshift Universo temprano
2. GALAXIAS SEYFERT
- Ncleo < 100 pc; masa muy alta- Cusares de baja potencia
3. BLZARES
- Vara la luminosidad en das: encender o apagar 10 galaxias- Cambio de color: ms azul ms brillante- Emisin en rayos gamma- Expansin superlumnica
Problema: por qu se comportan as?Solucin: unin tipos 0/1/2 mismos objetos - distintos ngulos
- Dos chorros relativistas desde el AN, uno de frente- ~ c: amplificacin relativista luminosidad x 100
ESTALLIDOS DE RAYOS GAMMA
Hipernova: resto de GRB explosin ms fuerte del universoFalta de contrapartida ptica distancia? Lejos de la Va Lctea
Formacin de AN: ~99% neutrinos, ~1% EC, resto luz visible
GRB: en 100 s como Va Lctea en 100 aos (si es en todas direcciones)
Opciones: creacin de AN, fusin de 2 ANs o 2 ENs
LENTES GRAVITATORIAS
Espejismos gravitatorios: imgenes iguales de un objeto
Distintos caminos de cada rayo retraso constante de Hubble
Efecto dbil: cantidad de materia del universo