evoluÇÃo quÍmica cÓsmica - inpe · 2018-11-07 · elementos químicos. É por causa dos...

EVOLUÇÃO QUÍMICA CÓSMICA

e a relação da metalicidade com fenômenos astrofísicos

Lia Camargo Corazza

Dr. Oswaldo D. Miranda

Dr. Carlos A. Wuensche

Workshop DAS INPE 8 e 9 de maio de 2018

O que é evolução química?A evolução química é a área que estuda o processo de evolução de produção dos elementos químicos.

É por causa dos elementos químicos que vemos estrelas, galáxias e planetas. Ou seja, os metais são essenciais para a formação de qualquer coisa no Universo.

Os metais se formam em estrelas. Precisamos saber características de formação estelar, dos processos nucleares, dos processos no final da vida das estrelas, etc… Conseguimos estimar bem a evolução química... da galáxia! (principalmente por causa das observações)

O que é evolução química?A evolução química é a área que estuda o processo de evolução de produção dos elementos químicos.

É por causa dos elementos químicos que vemos estrelas, galáxias e planetas. Ou seja, os metais são essenciais para a formação de qualquer coisa no Universo.

Os metais se formam em estrelas. Precisamos saber características de formação estelar, dos processos nucleares, dos processos no final da vida das estrelas, etc… Conseguimos estimar bem a evolução química... da galáxia! (principalmente por causa das observações)

Então como juntamos isso com Cosmologia? Como os metais aparecem e evoluem ao longo da história do Universo?

O que é evolução química?A evolução química é a área que estuda o processo de evolução de produção dos elementos químicos.

É por causa dos elementos químicos que vemos estrelas, galáxias e planetas. Ou seja, os metais são essenciais para a formação de qualquer coisa no Universo.

Os metais se formam em estrelas. Precisamos saber características de formação estelar, dos processos nucleares, dos processos no final da vida das estrelas, etc… Conseguimos estimar bem a evolução química... da galáxia! (principalmente por causa das observações)

Então como juntamos isso com Cosmologia? Como os metais aparecem e evoluem ao longo da história do Universo?

Para isso, precisamos entender como se forma a primeira estrela do Universo.

Um pouco de Cosmologia

Um pouco de CosmologiaNucleossíntese do BB

Um pouco de Cosmologia

Qual o processo necessário para a formação das primeiras estrelas?

• Distribuição homogênea de matéria (DM)• Surgem flutuações• Crescem via IG• Halos de DM (pot. grav.) • Acretam bários (H e He)• Primeiras estrelas!• O processo continua (CSFR)

Nucleossíntese do BB

E a evolução química?Primeiras estrelas: Pop III

MUITO massivas (até 1000Msun): esfriamento ineficiente

Vida MUITO rápida (poucos Myr)

Alta produção de elementos químicos ( de 140Msun produz 40Msun de Oxigênio)

PISNe muito violentas e sem remanescentes - injetam tudo no meio

Rapidamente enriquecem o meio até atingir uma Zcr e darem lugar às Pop II (~10^-6Zsun)

E a evolução química?

Gás primordial 1st stars (Pop III)

SNe

Primeiras estrelas: Pop III

MUITO massivas (até 1000Msun): esfriamento ineficiente

Vida MUITO rápida (poucos Myr)

Alta produção de elementos químicos ( de 140Msun produz 40Msun de Oxigênio)

PISNe muito violentas e sem remanescentes - injetam tudo no meio

Rapidamente enriquecem o meio até atingir uma Zcr e darem lugar às Pop II (~10^-6Zsun)

E a evolução química?

Gás primordial 1st stars (Pop III)

SNe

ME

TAIS

Primeiras estrelas: Pop III

MUITO massivas (até 1000Msun): esfriamento ineficiente

Vida MUITO rápida (poucos Myr)

Alta produção de elementos químicos ( de 140Msun produz 40Msun de Oxigênio)

PISNe muito violentas e sem remanescentes - injetam tudo no meio

Rapidamente enriquecem o meio até atingir uma Zcr e darem lugar às Pop II (~10^-6Zsun)

E a evolução química?

Gás enriquecido Pop II

SNe

ME

TAIS

Primeiras estrelas: Pop III

MUITO massivas (até 1000Msun): esfriamento ineficiente

Vida MUITO rápida (poucos Myr)

Alta produção de elementos químicos ( de 140Msun produz 40Msun de Oxigênio)

PISNe muito violentas e sem remanescentes - injetam tudo no meio

Rapidamente enriquecem o meio até atingir uma Zcr e darem lugar às Pop II (~10^-6Zsun)

Montando o modeloEntão sabemos a CSFR.

Sabemos a produção química de cada estrela dependendo da massa e metalicidade.

À medida que a metalicidade cresce, estrelas mais metálicas vão aparecendo.

Podemos calcular a evolução de produção dos elementos químicos no Universo a partir do momento em que as primeiras estrelas começam a morrer (z=20)

+

E o que descobrimos?Que o enriquecimento químico é MUITO rápido (da ordem de Myr) até começar o aparecimento de Pop II.

Apesar de nunca observadas (ainda), as Pop III são essenciais para reproduzir abundâncias químicas na faixa observável, favorecendo sua existência.

As evidências são muitas e é um assunto atual e com muito potencial de discussão.

E o que descobrimos?

Apesar de nunca observadas (ainda), as Pop III são essenciais para reproduzir abundâncias químicas na faixa observável, favorecendo sua existência.

As evidências são muitas e é um assunto atual e com muito potencial de discussão.

E o que descobrimos?

Outros interesses:

AstrobiologiaAstroquímicaDivulgação científicaFilosofia...

O que fazemos com isso?aka projetos em andamento

Contribuição da formação de planetas na evolução química no Universo.

Função de esfriamento do gás dependente da espécie e redshift.

Investigação das moléculas primordiais.

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THE END lia.corazza@gmail.com

7256

Sala 39