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GALAXIAS GALAXIAS EN EL UNIVERSO PRIMITIVO EN EL UNIVERSO PRIMITIVO UNIVERSIDAD NACIONAL DE CORDOBA Lic. Carlos Guillermo Bornancini Instituto de Astronomía Teórica y Experimental (IATE)

“GALAXIAS EN EL UNIVERSO PRIMITIVO” - … · Efecto Doppler. λ λ′ Laboratorio en reposo ... Diapositiva 1 Author * Created Date: 4/21/2008 9:23:02 AM

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““GALAXIAS GALAXIAS EN EL UNIVERSO PRIMITIVOEN EL UNIVERSO PRIMITIVO””

UNIVERSIDAD NACIONAL

DE CORDOBA

Lic. Carlos Guillermo Bornancini

Instituto de Astronomía Teórica y

Experimental (IATE)

ResumenResumen

• Distancias y medidas de la tierra, los planetas y estrellas

• Standard candles y rulers• Estrellas Cefeidas• Distancias a las galaxias: Corrimientos al rojo• Supernovas Ia• Lentes gravitacionales• Gamma Ray Burst, Quásars, radio-galaxias• Implicancias Cosmológicas•

La velocidad de la luz NO es La velocidad de la luz NO es infinitainfinita

c = 299.792 km/s

De la Tierra a las galaxiasDe la Tierra a las galaxias• Eratóstenes (284-192 a.C): Medición del radio

terrestre

α

r

α

7°360°

800 Km

x

x = 2πr

Sienne (Assuán)

Alejandría

Radio=6271 km.Radio=6271 km.((valorvalor real 6365 km.)real 6365 km.)

°×°

=2.7800360 kmx

Distancia TierraDistancia Tierra--LunaLunaAristarco de Samos (310-230 a.C)

708 hs1 hora

2πR2r

29.5 días 1 vuelta completa

R2r

R/r=225.4

Eclipse de lunaEclipse de luna

Distancia TierraDistancia Tierra--SolSol

Aristarco de Samos (310-230 a.C)

Luna

Sol

Tierra

φ 90-φ

Cuarto Creciente 90°

dTS

dTL

Distancia TierraDistancia Tierra--planetasplanetas

ST

SP 90° STTP

90°

Planeta Interior Planeta Exterior

Distancia a las estrellas: Distancia a las estrellas: ParalajeParalaje

d1

d2

d2 > d1 sí α2 < α1

α2α1TS

tgα1= TSα1

El pEl páársec : rsec : ParParalaje SecSec segundo

1 Pársec = 3.262 años luz

Próxima Centauri, tiene una paralaje de 0"765.4.26 años luz

Cruz del Sur: Cruz del Sur: ProximaProxima centauricentauri

Standard Standard candlescandles y y rulersrulers

Brillo aparente de un objeto

Tamaño aparente de un objetod1

2

1d

d

2d

d

aα/2 α

Distancias: magnitud Distancias: magnitud aparente y absolutaaparente y absoluta

DMMm .=−

Magnitud aparente

Magnitud absoluta Distancia

Estrellas Variables Estrellas Variables CefeidasCefeidasHenrrietta Swan Leavitt

(1868-1921).

Tiempo (días)

PbaMv log66 +=

CefeidasCefeidas en galaxiasen galaxias

D=50 millones de años luzHST 80 millones de años luz2500 galaxias

Distancias a las galaxias: Distancias a las galaxias: Corrimientos al rojoCorrimientos al rojo

Ley de Ley de KirchoffKirchoff

Hidrógeno

Helio

Espectros de GasesEspectros de Gases

EspectroEspectrodel Soldel Sol

Espectros de estrellasEspectros de estrellas

http://heritage.stsci.edu/gallery/gallery_category.html

Corrimiento Corrimiento al rojoal rojo

Gas en LaboratorioGas en galaxia

Efecto Efecto DopplerDoppler

λ

λ′

Laboratorioen reposo

Galaxia

RedshiftRedshift

λλλ −′

=z zcv ×=

Ley de Ley de HubbleHubble

Edwin Hubble

ExpansiExpansióón del Universon del Universo

Hubble (1926).Hubble (1926).Hubble (1926).

dHv ×=

Tvd ×=

TdHd ××=

HT 1=

Diagrama de Diagrama de HubbleHubble::Supernovas tipo Supernovas tipo IaIa

Explosiones mExplosiones múúltiplesltiples

Supernovas tipo Supernovas tipo IaIa::Curvas de luzCurvas de luz

Diagrama de Diagrama de HubbleHubbleSupernovas tipo Supernovas tipo IaIa

6640 ±=H 11.. −− Mpcsegkm

)(11ta

z =′

=+λλ

Tamaño del Universo

1010)4.19.14( ×±

Edad del Universo

Años

Constante de Hubble

Diagrama de Diagrama de HubbleHubble::EnergEnergíía oscuraa oscura

Hubble (1926).Hubble (1926).Hubble (1926). Supernova Supernova Supernova CosmologyCosmologyCosmology Project (1998).Project (1998).Project (1998).

80 a80 añños de la Ley de os de la Ley de HubbleHubble

CCúúmulos de galaxias como lentes mulos de galaxias como lentes gravitacionalesgravitacionales

DeformaciDeformacióón del Espacion del Espacio--tiempotiempo

Una galaxia a z=10?Una galaxia a z=10?

Una galaxia a z=7Una galaxia a z=7

Masaroni et al. 2007

Descubrimiento de una galaxia a Descubrimiento de una galaxia a z~7z~7.4 .4 detrdetráás del cs del cúúmulo A1689mulo A1689

2.5 magnitudes Más brillante

Magnificación de 9

Gamma Gamma RayRay BurstBurst..Explosiones en el Universo Explosiones en el Universo

primitivoprimitivo

Tierra

DDóónde estnde estáá el GRB?el GRB?

GRB: El descubrimientoGRB: El descubrimientoGRB970228, z=0.69GRB970228, z=0.69

mv=8.9 !!! a z=1.6

GRB050904: el mGRB050904: el máás lejanos lejano

z=6.3!!!mi=14.1

GRB050904: el mGRB050904: el máás cercanos cercano

z=0.18 (~800 Mpc)

RadioRadio--galaxias: galaxias: Galaxias masivas en el Universo Galaxias masivas en el Universo

primitivoprimitivo

Las radio-galaxias están asociadas con objetos masivos y luminososPoseen un agujero negro central muy masivo.La radiación en las radio-frecuencias puede atravesar el medio intergaláctico sin ser afectada

Evidencias de agujeros negros en Evidencias de agujeros negros en radioradio--galaxiasgalaxias

Diagrama de Diagrama de HubbleHubble para para radioradio--galaxias: galaxias:

La RadioLa Radio--galaxia mgalaxia máás lejana: s lejana: TN J0924TN J0924--2201 z=5.19.2201 z=5.19.

Van Breugel et al. 2001

QQúúasarsasars: : Galaxias luminosas en el Universo Galaxias luminosas en el Universo

primitivoprimitivo

QSOz=4

Galaxiaz=0.01

Implicancias CosmolImplicancias Cosmolóógicasgicas

•El descubrimiento de galaxias distantes nos dice cómo es el Universo primitivoNos da información sobre el espacio y la materia entre la fuente y nosotros

•La detección de galaxias distantes puede poner restricciones muy fuertes a los modelos cosmológicos

•La formación de de galaxias masivas, i.e radio-galaxias ó QSOs distantes es un fenómeno poco conocido. La observación de estos objetos a altos corrimientos al rojo es importante para conocer estos procesos.

MUCHAS GRACIAS!!!