Marcelo Gameiro Munhoz Programa de Iniciação Científica DFN-IFUSP

Apresentação em tema: "Marcelo Gameiro Munhoz Programa de Iniciação Científica DFN-IFUSP"— Transcrição da apresentação:

1 Marcelo Gameiro Munhoz Programa de Iniciação Científica DFN-IFUSP
Astrofísica Nuclear Marcelo Gameiro Munhoz Programa de Iniciação Científica DFN-IFUSP

2 O que é a Astrofísica Nuclear?
É os estudo de processos nucleares presentes em fenômenos cosmológicos Como a física nuclear está presente nesses fenômenos? Ela está muito mais presente do que você possa imaginar... 06/04/2006 Programa de IC - DFN - IFUSP

3 O que é a Astrofísica Nuclear?
Reações Nucleares ocorrem em todo o Universo desde sua origem até os dias de hoje e são responsáveis: Pela criação de TODOS os elementos químicos que conhecemos - Nucleossíntese; Por todo o ciclo de vida de uma estrela, desde seu surgimento, provém o combustível que a torna viável até seu destino final (grandes explosões, etc.) 06/04/2006 Programa de IC - DFN - IFUSP

4 Programa de IC - DFN - IFUSP
06/04/2006 Programa de IC - DFN - IFUSP

5 Do Plasma de Quarks e Gluons para os Hadrons
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6 Do Plasma de Quarks e Gluons para os Hadrons
06/04/2006 Programa de IC - DFN - IFUSP

7 A Física Nuclear no Cosmo
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8 A Nucleossíntese Primordial
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9 A Nucleossíntese Primordial
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10 A Nucleossíntese Primordial
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11 A Nucleossíntese Primordial
Conversões de Prótons e Nêutrons Com a dimuniução da temperatutra do Universo pode-se formar dêuterons Muita energia para formar o dêuteron (bottle neck) 06/04/2006 Programa de IC - DFN - IFUSP

12 A Nucleossíntese Primordial
Com a formação de dêuterons, abriu-se o caminho para a formação de elementos mais pesados 06/04/2006 Programa de IC - DFN - IFUSP

13 A Nucleossíntese Primordial
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14 A Nucleossíntese Primordial
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15 A Nucleossíntese Primordial
Saber os “caminhos” que de fato ocorreram no Universo primordial é essencial para se verificar o modelo do Big-Bang; E como podemos investigar isso? Temos que saber, por exemplo, qual é a probabilidade (seção de choque) de ocorrer a reação 7Li(n,)8Li ou a reação 8Li(n,)9Li. Uma vez conhecida essa probabilidade, ela concorda com o que se observa no Universo hoje? 06/04/2006 Programa de IC - DFN - IFUSP

16 Programa de IC - DFN - IFUSP
Processos Estelares 06/04/2006 Programa de IC - DFN - IFUSP

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Processos Estelares 06/04/2006 Programa de IC - DFN - IFUSP

18 Programa de IC - DFN - IFUSP
Processos Estelares 06/04/2006 Programa de IC - DFN - IFUSP

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Processos Estelares Primeiro estágio: Ciclo Proton-Proton lembre-se que o Universo é basicamente populado por prótons (75%) 06/04/2006 Programa de IC - DFN - IFUSP

20 Programa de IC - DFN - IFUSP
Processos Estelares O aumento de energia devido a esses processos faz a estrela expandir, tornando-se uma Gigante Vermelha 06/04/2006 Programa de IC - DFN - IFUSP

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Processos Estelares Segundo estágio: Fusão tripla de 4He e Ciclo CNO 06/04/2006 Programa de IC - DFN - IFUSP

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Processos Estelares Se a massa da estrela é grande, o Carbono pode fundir em outros elementos, sempre gerando mais energia (processo exotérmico) 06/04/2006 Programa de IC - DFN - IFUSP

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Processos Estelares Todos esses processos são reações nucleares e portanto precisamos conhecer muito bem essas reações para saber se entendemos o que ocorre no interior de uma estrela 06/04/2006 Programa de IC - DFN - IFUSP

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Processos Estelares A fusão do Ferro é endotérmica (absorve energia), que causará o colapso da estrela; Esta irá “ricochetear”, cirando uma grande explosão: uma Supernova 06/04/2006 Programa de IC - DFN - IFUSP

25 Processos Violentos no Universo
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26 Processos Violentos no Universo
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27 Processos Violentos no Universo
Por que esses processos violentos são especiais? As altas temperaturas permitem a formação de elementos mais pesados... 06/04/2006 Programa de IC - DFN - IFUSP

28 Processos Violentos no Universo
Estes processos ocorrem muito rapidamente e envolvem reações nucleares complexas que são a chave para se entender a formação de elementos mais pesados. 06/04/2006 Programa de IC - DFN - IFUSP

29 Como estudar tudo isso experimentalmente?
Estudando as reações nucleares e a física envolvida nessas reações de interesse através de aceleradores de partículas. 06/04/2006 Programa de IC - DFN - IFUSP

30 Programa de IC - DFN - IFUSP
Criando estrelas... Quais são as dificuldades em se reproduzir as reações nucleares que ocorrem no cosmo? Elas são reações muito raras devido às baixas energias envolvidas na colisão; Além disso, as baixas energias trazem problemas experimentais extras, como o chamado electron screening. 06/04/2006 Programa de IC - DFN - IFUSP

31 Programa de IC - DFN - IFUSP
Pico de Gamow 06/04/2006 Programa de IC - DFN - IFUSP

32 Técnica do “Cavalo de Tróia”
Reação de três corpos do tipo A(B,cd)S ocorre através de uma reação quase-livre que é dominante sob certas condições cinemáticas. Nessas condições, a reação A(B,cd)S pode ser descrita por um diagrama polar, onde apenas o primeiro termo da série de Feynman é considerado. medido De interesse 06/04/2006 Programa de IC - DFN - IFUSP

33 Programa de IC - DFN - IFUSP
Astrofísica Nuclear MUITAS reações nucleares e a física envolvida nessas reações ainda precisam ser entendidas e esclarecidas... MUITO trabalho pela frente... 06/04/2006 Programa de IC - DFN - IFUSP

34 “We are all star stuff” Carl Sagan (1934-96)
06/04/2006 Programa de IC - DFN - IFUSP