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Física de Partículas e o Universo
? Questões para um universo... ...um Universo de Questões! Pedro Abreu LIP/IST, Set./2009 CERN Portuguese Teachers Program
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Universo O Cosmos no LHC As condições (T,ε) do Universo logo após o Big-Bang serão recreadas no LHC. 13.7
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Porque é que o Universo é escuro?
(Olbers, 1823) Porque é que o Universo é escuro?
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Universo – Nasa’s Hubble Deep Field
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History of Our Universe
Extreme HOJ E LHC ?
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ΔT= 3.3 mK Δ T= 18 µK Universo T= 2.7 K
Estudo da Radiação Cósmica de Fundo [RCF] (COBE) (Prémio Nobel 2006) Penzias & Wilson, Prémio Nobel 1965 T= 2.7 K ΔT= 3.3 mK (depois da subtracção do fundo comum) Δ T= 18 µK (depois de corrigido para o mov. Terra)
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A mais precisa observação hoje (WMAP)
Universo A mais precisa observação hoje (WMAP)
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Assimetrias na RCF como sementes de galáxias...
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History of Our Universe
Extreme HOJ E RCF LHC ?
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O Mistério da Matéria Escura
velocidade das estrelas (v) raio r ©A.De Angelis Gravidade: G M(r)/r2 = v2/r Massa interior: M(r) = v2 r / G Maior fracção de massa não brilha! O que é?!
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Matéria Escura na Colisão de Aglomerados de Galáxias
Matéria Normal Matéria Escura (Reconstruída) © CHANDRA X-RAY OBSERVATORY
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Matéria Escura também aqui na nossa Galáxia!
M100 <=> Milky Way © COBE Milky Way Velocity v Tracejado = materia do centro da galaxia (bulge), cheio = materia do disco envolvente (espirais)(Disk), pontilhado = Dark Matter Distance ©Anglo-Australian Observatory Espalhada pela galáxia, não agrupada! Nenhuma forma de matéria conhecida! r (kpc)
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O Mistério da Energia Escura
Cientistas estudaram supernovas distantes para estimar a variação da expansão do Universo. Esperavam que a taxa de expansão deveria diminuir desde o tempo do Big Bang.
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Oops…NÃO está diminuindo!
A Expansão do Universo está acelerando! Algo se sobrepõe à gravidade! fainter Cientistas chamam-lhe ‘Energia Escura’
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Evidência para EE! fainter E mais recentemente: Luminos. diminui
Densidade Não-Matéria .vs. Densidade Matéria fainter s/ efeito
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Fotografia bebé do Universo (380 000 anos de idade)
EE na Radiação Cósmica de Fundo Verificação Independente! Fotografia bebé do Universo ( anos de idade) ? 380000 ©WMAP A Expansão do Universo está Acelerando! 13.7
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Então, de que é feito o Universo?!
??! ?
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Como poderá LHC ajudar? Bosão de Higgs ? Explica a origem da Massa
Encontrar Supersimmetria, se existir: o melhor candidato para a Matéria Escura será a partícula supersimétrica mais leve, estável e produzida em grandes quantidades no Big Bang Encontrando Weakly Interactive Massive Particles, que se existirem em grandes quantidades = Matéria Escura Encontrando dimensões extra (>=5D), etc!
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Conclusões Partículas Elementares Cosmologia A Origem da massa
A Expansão do Universo Big-Bang Nucleosíntese primordial Radiação Cósmica de Fundo Espectro de massas, famílias Massa dos neutrinos Massa e simetria de gauge Mecanismo de Higgs Inflação ? Teorias VSL ? Homogeneidade Ω ≅ 1 A Unificação das Interacções Grande unificação Decaimento do protão Supersimetria Gravitação e supercordas Matéria Escura/Energia escura Buracos Negros Assimetria matéria-antimatéria Violação de CP
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Obrigado pela vossa atenção!
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