Introdução à Física Estelar
Prof.: Pieter Westera
UFABC, Bloco A, Torre 3, Sala 625-3
Tel. +55 (11) 4996 8373
E-mail: pieter.westera arroba ufabc.edu.br
código da disciplina: NHZ3083-15
TPI: 4-0-4
Carga Horária: 48
Recomendação: NHZ3043-15 Noções de Astronomia e Cosmologia
Recomendações adicionais minhas: BCN0402-15 - Funções de uma Variável, BCN0407-15 - Funções de Várias Variáveis,
BIK0102-15 - Estrutura da Matéria, BCJ0204-15 - Fenômenos Mecânicos,
BCJ0205-15 - Fenômenos Térmicos, BCJ0203-15 - Fenômenos Eletromagnéticos,
BCK0103-15 - Física Quântica
Ementa
Estrutura estelar: equações de estrutura, equações de estado da matéria estelar,
modelos politrópicos.
Teoria da evolução estelar: equações de evolução, transporte de energia por
radiação, condução e convecção, principais ciclos de queima nuclear,
emissão de neutrinos, atmosferas estelares.
Estrelas: diagrama HR, formação das protoestrelas, contração
pre-sequência-principal, evolução na sequência principal,
evolução após a sequência-principal, queima de Hélio,
estrutura de camadas das fases posteriores,
ciclos nucleares e estabilidade das camadas,
Fases finais e colapso gravitacional, explosões de supernovas,
formação de anãs brancas, estrelas de nêutrons e buracos negros.
Estrelas Anãs Brancas. O limite de Chandrasekhar. Acresção em anãs brancas e
supernovas tipo I: processos físicos nas explosões,
curvas de luz e aplicações na cosmologia.
Estrelas de nêutrons: características observadas, composição interna,
pulsares (modelo do dipolo magnético e alternativas).
Buracos negros: Acreção sobre buracos negros. Observações indiretas de
buracos negros. Gamma Ray Bursts (GRBs): observações e modelos teóricos dos
progenitores.
Objetivos gerais:
Entender a física do interior e das atmosferas das estrelas, e descrever os processos de formação, evolução
e estágios finais das estrelas, incluindo nebulosas planetárias, supernovas, anãs brancas e estrelas de
nêutrons, e processos ocorrendo em estrelas binárias e variáveis.
Objetivos específicos:
Adquirir conhecimento, intuição e habilidade matemática em situações físicas
envolvendo:
1 - Conceitos básicos da Astronomia
2 - Atmosferas Estelares
3 - O Interior das Estrelas
4 - O Meio Interestelar e Formação Estelar
5 - Evolução Estelar, incl. o Sol
6 - Fases Finais da Evolução Estelar
Bibliografia
Referências bibliográficas básicas
Horvath, J. E. Fundamentos de evolução estelar, supernovas e objetos compactos. Livraria da Física, 2011. 392 p.
Bradt, Hale. Astrophysics processes: the physics of astronomical phenomena. Cambridge, Inglaterra: Cambridge University Press, 2008. 504 p.
Kippenhahn, R; Weigert, A. Stellar structure and evolution: study edition. Berlin: Springer-Verlag, 1994. 468 p. (A & A Library).
Bibliografia Complementar:
Shore, Steven N. The tapestry of modern astrophysics. Hoboken, N.J: Wiley-Interscience, 2003. 861 p.
Carroll, Bradley W; Ostlie, Dale A. An introduction to modern astrophysics. 2 ed. San Francisco, EUA: Pearson Addison-Wesley, 2007. 1278 p.
Padmanabhan, T. Theoretical astrophysics. New York: Cambridge University Press, 2000. 3 v.
Ryden, B.; Peterson, B. M. Foundations in astrophysics. New York: Pearson Addison-Wesley, 2009.
Turma A vespertina (Santo André):
Horários: Quarta-feira das 14:00 às 16:00,
Sexta-feira das 16:00 às 18:00
Sala S - 305-3
Atendimento de Apoio
Quartas-feiras, 16:00-18:00 (em seguida à aula)
Sala 625-3 (minha sala)
Monitoria
Não haverá. Vocês podem tirar dúvidas comigo no horário de atendimento.
Também estarei disponível para atendimento por e-mail, pelo moodle e pelo SIGAA.
Slides das Aulas
parte I
Slides da pré-aula
Aula 1: Introdução: O que são Estrelas, Conceitos gerais da Astronomia I
Aula 2: Introdução: Conceitos gerais da Astronomia II
Aula 3: Classificação de Espectros
Aula 4: Atmosferas Estelares I
Aula 5: Atmosferas Estelares II
Aula 6: Interior Estelar I
Aula 7: Interior Estelar II
Aula 8: Modelos Politrópicos
Aula 9: O Sol
Aula 10: Matéria Interestelar e Nascimento Estelar
Aula 11: Evolução Estelar
Aula 12: Aglomerados Estelares e Estrelas Variáveis
Aula 13: Estrelas Binárias e Anãs Brancas
Aula 14: Supernovas e Remanescentes
Aula 15: Relatividade
Aula 16: Estrelas de Nêutrons
Aula 17: Surtos de Raios Gama e Buracos Negros
Moodle da disciplina
No meu canal Youtube
há as vídeo-aulas no formato "slides narrados"
nesta playlist,
herança da época online devida à pandemia de COVID-19.
Desde então atualizei as aulas, mas as mudanças foram pequenas e não devem interferir com os estudos.
Materiais Adicionais:
Lista 1 sobre a matéria até o Seminário 1 (apenas até pergunta 22)
Lista 2 sobre a segunda metade da matéria
Obs.: A entrega das listas não é obrigatória, mas é recomendável fazé-las para praticar.
Folha de consulta para a P1
Folha de consulta para a P2
Diagrama Hertsprung-Russell animado
Feito por Arthur Julião, aluno da UFABC, em um projeto dirigido
P1 antiga
Avaliação
A avaliação do curso será dada por duas provas (P1 e P2) e 4 testes (T1 a T4, questionários no moodle). As provas valem 40 % da nota cada uma e os testes, 5 %.
Assim, a nota final será calculada da seguinte maneira: Nf = 0.4*P1 + 0.4*P2 + 0.05*T1 + 0.05*T2 + 0.05*T3 + 0.05*T4
A nota final em caso de recuperação será dada pela média simples
entre a nota final anterior (acima) e a Rec: Nfrec = (Nf+Rec)/2
O máximo que um aluno poderáatingir de média com a prova de recuperação será C.
As datas:
24/02-01/03: Teste 1
17/03-22/03: Teste 2
21/03: Prova 1 (presencial)
07/04-12/04: Teste 3
21/04-26/04: Teste 4
30/04: Prova 2 (presencial)
Os testes são de múltipla escolha
no Moodle (Abas Questionário 1 a 4).
Eles estarão abertos por uma semana útil (de segunda a sábado)
e vocês terão duas tentativas para submeter os questionários preenchidos.
Na prova, vocês podem usar uma calculadora. São distribuídas, junto com a prova, folhas de consulta com as fórmulas do conteúdo.
O critério de presença é a participação nas duas provas e em pelo menos um dos testes da primeira metade do quadrimestre (T1 ou T2) e um da segunda metade (T3 ou T4).
Sub*: 07/05
Rec**: 16/05 (?, a ser combinado)
Vista de provas: Quando eu estiver na minha sala
(por exemplo, no horário do atendimento, senão é irregular, é melhor combinar por e-mail)
*A Sub somente servirá os que faltaram justificadamente a uma das provas.
**Tem direito a fazer a Rec quem ficou com conceito final D ou F.
O máximo que um aluno poderá atingir de média com a prova de recuperação será C.
Conceitos:
A: entre 8 e 10
B: entre 6.5 e 7.9
C: entre 5 e 6.4
D: entre 4.5 e 4.9
F: entre 0 e 4.4>
Notas das Avaliações
| RA |
T1 |
T2 |
T3 |
P1 |
| 11201921782 |
9 |
- |
9 |
0 |
| 11202130200 |
10 |
- |
- |
9 |
| 11201932506 |
9 |
10 |
10 |
1 |
| 11201720120 |
- |
- |
- |
1.5 |
| 11202320868 |
9 |
9.75 |
10 |
5 |
| 11202230747 |
10 |
8.75 |
9 |
3.5 |
| 11202321181 |
10 |
10 |
9.75 |
7.5 |
| 11201810712 |
9 |
10 |
10 |
5 |
| 11064816 |
8 |
7.75 |
10 |
7.5 |
| 11202321968 |
10 |
8.75 |
10 |
2 |
| 11202420677 |
9 |
- |
10 |
3.5 |
| 11201932610 |
10 |
- |
10 |
2 |
| 11202231079 |
9 |
8.75 |
10 |
6.5 |
| 11201812365 |
9 |
- |
9 |
- |
| 11202421537 |
8 |
8.75 |
10 |
3 |
| 11201812373 |
9 |
9.5 |
9 |
2.5 |
| 11202021039 |
10 |
9.75 |
10 |
9 |
| 11202130298 |
9 |
9.75 |
10 |
8 |
| 11092616 |
8 |
9.75 |
10 |
- |
| 11202111831 |
- |
8.75 |
- |
4 |