TEMA 1 EL NOSTRE LLOC A L’UNIVERS

1 . ESTRUCTURA DE L’UNIVERS2 . EL BIG BANG3 . ORIGEN DEL SISTEMA SOLAR4 . EL NOSTRE LLOC A L’UNIVERS

Xoc entre galàxies: la gran ha deformat a la petita, que expulsa estrelles i núvols de pols estel·lar a l’espai. La col·lisió generalment augmenta la taxa de creació de noves estrelles.Fotografia : Telescopi espacial Hubble

ESTRUCTURA DE L’UNIVERS

espai ocupat per

10% GALÀXIES 90% MATÈRIA i ENERGIA FOSCA que contenen

ESTRELLES PLANETES NEBULOSES

ELEMENTS MÉS ABUNDANTS A L’UNIVERS (ABUNDÀNCIA PROPORCIONAL)

Símbolo  Elemento químico   Átomos

H  Hidrógeno   1.000.000

He  Helio   63.000

O  Oxígeno   690

C  Carbono   420

N  Nitrógeno   87

Si  Silicio   45

Mg  Magnesio   40

Ne  Neón   37

Fe  Hierro   32

S  Azufre   16

Cúmul de galàxies Abell 1689

Es pot observar l’efecte de les lents gravitacionals en la curvatura de les galàxies més allunyades: deformació de la trajectòria de la llum o qualsevol altra radiació electromagnètica en ser atreta per una gran massa (matèria fosca, forat negre,...) Telescopi

espacial Hubble

GALAXIES ACUMULACIONS D’ESTRELLES, GASOS I POLS CÒSMICA. AL CENTRE DE LA GALÀXIA ÉS ON ES CONCENTRA LA MAJORIA DE LES

ESTRELLES. DINS DE LA GALÀXIA, CADA COS ES MOU ATRET PELS ALTRES I HI HA UN MOVIMENT GENERAL DE GIR ENTORN A LA PART CENTRAL

LES PRIMERES GALÀXIES ES VAN FORMAR 1000 MILIONS D’ANYS DESPRÈS DEL BIG BANG

ES MOUEN ALLUNYANT-SE UNES DE LES ALTRES, COM ELS PUNTS EN LA SUPERFICIE D’UN GLOBUS QUE S’INFLA

S’AGRUPEN FORMANT CÚMULS DE GALÀXIES (ex: Grup Local) I SUPERCÚMULS (ex: Virgo).

NOSALTRES VIVIM A LA GALÀXIA VIA LÀCTEA

Via Làctia, des de l’hemisferi sud, amb els Núvols de Magallanes (galàxies petites properes)

Galaxia del remolï a 23 anys llum, és la clàssica galàxia en espiral, amb una amplada total de 65.000 anys llum.

Disc d’acreció: un nucli central (estrella de neutrons o forat negre) que atreu la matèria cap a la seva superfície. Simulació tridimensional per ordinador

ESTRELLES MASSES DE GASOS (SOBRE TOT HELI I HIDRÒGEN) QUE, EN CONCENTRAR-SE, S’ESCALFEN I PROVOQUEN REACCIONS NUCLEARS QUE GENEREN ENERGIA: LLUMINOSA, RAIGS X, RADIACIONS GAMMA,...

FOTOGRAFIA DE LA REGIÓ CENTRAL DE LA NEBULOSA D’ORIÓ, UNA DE LES REGIONS PROP DE LA TERRA ON ES FORMEN MÉS ESTRELLES.LES ESTRELLES DE COLOR BLAU O TARONJA EMETEN RADIACIÓ X, I SÓN RELATIVAMENT JOVES, AMB UNA EDAT D’ENTRE 1 I 10 MILIONS D’ANYS.ELS FILAMENTS DE COLOR ROSA I MORAT CORRESPONEN A NÚVOLS DE GAS I POLS OBSERVADES EN LLUM VISIBLE PEL HUBBLE. AQUEST GAS I POLS ES CONDENSA EN DISCS DE MATERIALS DELS QUALS SORGIRAN NOVES GENERACIONS D’ESTRELLES.

NEBULOSES ESTRUCTURES DE GAS I POLS INTERESTEL·LAR. SOLEN SER FOSQUES O REFLEXAR LA LLUM D’ESTRELLES PROPERES.

PLANETES COS QUE GIRA ENTORN A UNA ESTRELLA, QUE NO TE SUFICIENT MATÈRIA PER GENERAR ENERGIA PER FUSIÓ NUCLEAR. ELS PLANETES QUE NO FORMEN PART DEL SISTEMA SOLAR S’ANOMENEN EXOPLANETES.

PLANETES SOLARS

COM ES DETECTEN EXOPLANETES?

- ACCIÓ SOBRE LES ORBITES DELS ESTELS ENTORN A LA QUE GIREN

-VARIACIÓ DE L’EMISSIÓ D’ENERGIA QUAN PASSEN ENTRE L’ESTRELLA I L’OBSERVADOR

SUPERNOVA ESTEL QUE SOBTADAMENT AUGMENTA LA SEVA LLUMINOSITAT DEGUT A UNA EXPLOSIÓ. LA BRILLANTOR ÉS TANT INTENSA QUE ES POT VEURE EN PLE DIA

PÚLSAR ESTRELLA DE NEUTRONS QUE EMET IMPULSOS RADIOELÈCTRICS, DEGUT A L’INTENS CAMP MAGNÈTIC AL QUE ESTAN SOTMESOS ELS NEUTRONS, I QUE ARRIBEN A LA TERRA DE MANERA PULSATÒRIA (unes 300 pulsacions /segon, p.e.)

ESTEL NAN ETAPA FINAL D’UN ESTEL DE DIMENSIONS FINS A , EN LA QUE NO POT GENERAR REACCIONS DE FUSIÓ NUCLEAR. FINALITZA COM UN COS OPAC DE DIMENSIONS PLANETÀRIES.

ESTEL GEGANT I SUPERGEGANT ETAPA VITAL D’UN ESTEL: QUAN 10% ’HIDROGEN TRANSFORMAT EN HELI, LA ZONA ENTORN AL NUCLI CENTRAL ENTRA EN CONTRACCIÓ ALTA ACTIVITAT DE FUSIÓ NUCLEAR, MENTRE QUE LA ESCORÇA S’EXPANDEIX I ES REFREDA ADQUIREIX GRANS DIMENSIONS I COLOR MÉS VERMELLÓS

FORAT NEGRE ETAPA FINAL D’UN ESTEL DE GRANS DIMENSIONS (MÉS DE TRES VEGADES LA MASSA SOLAR). MATÈRIA MOLT DENSA, DEGUT AL COL·LAPSE GRAVITACIONAL NO EMET CAP TIPUS D’ONA: VELOCITAT D’ESCAPAMENT SUPERIOR A LA DE LA LLUM. ELS ASTRES QUE NO SUPEREN LA DISTÀNCIA DE SEGURETAT SÓN ARROSSEGATS CAP A ELL.

ALGUNES DADES DE L’UNIVERS

UNITATS EN L’UNIVERSUNITAT CONCEPTE EQUIVALÈNÇA

UNITAT ASTRONÓMICA (ua) DISTÀNCIA MITJANA ENTRE LA TERRA I EL SOL. NO S’USA FORA DEL SISTEMA SOLAR

149.600.000 Km

ANY LLUM DISTÀNCIA RECORREGUDA PER LA LLUM EN UN ANY. ÉS LA MÉS PRÀCTICA

9,46 BILIONS DE Km63.235,3 ua

ANTIGUITAT DE L’UNIVERS PROPOSADA 13.700 MILIONS D’ANYS

DIMENSIONS DE L’UNIVERS OBSERVABLE 46.500 MILIONS D’ANYS LLUM

COM SABEM QUE....?

EFECTE DOPPLER PERMET DEDUIR QUE LES GALAXIES S’ESTAN ALLUNYANT DE NOSALTRES, PER LA DERIVACIÓ CAP A λ MAJORS

ESPECTRE D’ABSORCIÓ L’ESTUDI DELS ESPECTRES D’ABSORCIÓ DE LES ESTRELLES PERMET DEDUIR QUE AQUESTES ESTAN FORMADES MAJORITARIAMENT PER H I He

ESPECTRE D’ABSORCIÓ DE L’HIDROGEN

EL BIG BANG TEORIA SEGONS LA QUE ES CREU QUE L’UNIVERS ES VA ORIGINAR A PARTIR D’UNA GRAN EXPLOSIÓ QUE VA PROJECTAR EN TOTES DIRECCIONS LA MATÈRIA I ENERGIA CONTENIDA EN UNA UNITAT OU CÒSMIC

ARGUMENTS *DISTRIBUCIÓ UNIFORME DE LA MATERIA EN L’UNIVERS*UNIVERS EN EQUILIBRI: NO CANVIA DE FORMA EN EL TEMPS*CONSTATACIÓ DEL MOVIMENT D’ALLUNYAMENT DE LES GALÀXIES UNIVERS EN EXPANSIÓ (EFECTE DOPPLER: λ MENOR QUAN S’ACOSTA LA FONT EMISORA I AL REVES, λ MAJOR SI S’ALLUNYA.)*SUPOSADAMENT, L’OU CÒSMIC TINDRIA UNA DENSITAT INFINITA, ESTARIA FORMAT PER PARTÍCULES ELEMENTALS. *HI HA UNA RADIACIÓ CÒSMICA DE FONS, IDÈNTICA EN QUALSEVOL DIRECCIÓ DE L’UNIVERS, QUE SERIA EL RESÓ DE LA GRAN EXPLOSIÓ.

ETAPES *INFLACIÓ: AL CAP DE 10-43SEGONS, VA EXPANDIR-SE RÀPIDAMENT*FORMACIÓ DE LA MATÈRIA ES VAN FORMAR PROTONS I NEUTRONS A PARTIR DE PARTÍCULES ELEMENTALS*UNS 300.000 ANYS DESPRÈS, ES VAN FORMAR ÀTOMS D’HIDROGEN I HELI, I LA RESTA D’ELEMENTS (SOBRE TOT, AMB L’ENERGIA GENERADA A L’INTERIOR DELS ESTELS).

*ELS FOTONS ES VAN DISPERSAR PER TOT L’ESPAI, CONSTITUINT LA RADIACIÓ DE FONS I LA LLUM*AL CAP DE 200 – 400 m.a. ES VAN FORMAR LES PRIMERES GALAXIES

http://www.youtube.com/watch?v=-2VW31vrVQw&eurl=http%3A%2F%2Fgerardobex%2Eblogspot%2Ecom%2F&feature=player_embedded

ORIGEN DEL SISTEMA SOLAR A PARTIR D’UNA NEBULOSA GIRATÒRIA, ES VA COMENÇAR A CONCENTRAR LA MATÈRIA EN LA ZONA CENTRAL (HIPÒTESI: L’EXPLOSIÓ PROPERA D’UNA SUPERNOVA VA DONAR EL PRIMER IMPULS) ESTRELLA: SOL

A LES ZONES MÉS ALLUNYADES MENYS MATÈRIA S’ORIGINEN ACUMULACIONS PETITES: PLANETESSIMALS

COL·LISIÓ DE PLANETESSIMALS PROTOPLANETES PLANETES

RESTES DE MATERIALS SATÈL·LITS (ORBITES ENTORN AL PLANETA) , COMETES (ORBITES EXCÈNTRIQUES ENTORN AL SOL)

PLANETES EXTERIORS POC DENSOS: JUPITER, SATURN, URÀ, NEPTÚ

PLANETES INTERIORS SÒLIDS: MERCURI, VENUS, TERRA I MART

CINTURÓ DE KUIPER ZONA SITUADA A UNES 50 U.A., AMB SATEROIDES DE DIFERENTS MIDES ORIGINATS PER MODIFICACIONS DE L’ÒRBITA DE NEPTÚ. EL MAJOR QUE ÉS CONEIX, ÉS PLUTÓ

CINTURÓ PRINCIPAL D’ASTEROIDES ZONA ENTRE MART I JÚPITER AMB PROTOPLANETES QUE NO ES VAREN UNIR PER PERTURBACIONS DEL PLANETA JÚPITERhttp://www.youtube.com/watch?v=IR_daID5shc

ORIGEN DEL SISTEMA SOLAR

EL NOSTRE LLOC A L’UNIVERS

LA VISIÓ DELS ASTRES AL CEL VARIA SEGONS: LA LATITUDL’ÈPOCA DE L’ANY

  LOCALITZACIÓ D’ESTELS: ELS ESTELS ES MOUEN DIRECCIÓ ESTOEST, I A LES NOSTRES LATITUDS DESCRIUEN ARCS EN EL CEL MÉS O MENYS GRANS SEGONS L’ESTACIÓ DE L’ANY

TRAJECTÒRIA DEL SOL EN EL CEL A LES NOSTRES LATITUDS

POSICIONS DE LES DIFERENTS LINIES TERRESTRES: TRÒPICS, EQUADOR, CERCLES POLARS

POSICIONS DE LA TERRA AL GIRAR EN TORN AL SOL EN EL PLA DE L’ECLÍPTICA (LES ESTACIONS CORRESPONEN A UN PUNT SITUAT A L’HEMISFERI SUD).

MAPA CELEST CORRESPONENT AL MES DE JULIOL

LES CONSTELACIONS SÓN AGRUPACIONS D’ESTRELLES PROPERES QUE S’ASSOCIENARBITRÀRIAMENT, I QUE S’IDENTIFIQUEN AMB PERSONATGES MITOLÒGICS, ANIMALS,...AJUDEN A

RECONÈIXER I LOCALITZAR ESTRELLES

LA ZONA CENTRAL MÉS CLARA CORRESPÓN AL CENTRE DE LA NOSTRA GALÀXIA, VIA LÀCTIA.

origina origina

separa format per

10% 90%

contenen

conté

Com el

Com la Com la

SISTEMA SOLAR

BIG BANG

ESTRELLES

GALÀXIES MATÈRIA I ENERGIA FOSCA

L’ UNIVERS

TERRA

LLUNA

COMETES PLANETES SATÈL·LITS SOL

PLANETES NEBULOSES

http://astroverada.com//_Main/T_evolucion.htmlINFORMACIÓ SOBRE L’EVOLUCIÓ DE LES ESTRELLES: GEGANTS VERMELLES, NANES BLANQUES, SUPERNOVES, FORATS NEGRES,...

CRITERIS ESPECÍFICS D’AVALUACIÓ

Diferenciar adequadament planeta, estel i galàxia. Explicar els procediments que ens han permès conèixer quina és la matèria que forma part dels

planetes, els estels i les galàxies. Explicar quins són els procediments que ens han permès saber que l’Univers s’expandeix. Assenyalar quines són les proves científiques que abonen la teoria del big bang. Explicar correctament com està organitzat l’Univers: com s’agrupen els planetes, els estels i les

galàxies. Indicar com es formen els àtoms dels elements químics que configuren el nostre planeta. Explicar l’origen del Sol i del sistema solar. Assenyalar quines són les condicions necessàries perquè es pugui donar vida en altres planetes. Explicar com es poden detectar exoplanetes.