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

23/05: Bem-Vindos no Novo Quadrimestre,

espero que vocês estão bem!
Seguem algumas informações sobre a disciplina este quadrimestre:
As aulas no QS são assíncronas, vídeo-aulas no formato "slides narrados" e podem ser encontradas no meu canal Youtube, nesta playlist ou diretamente pelos links neste site sob "Slides e Vídeo-Aulas".
Além disso, há listas para praticar o conteúdo, sob "Listas".
Farei lives no meu canal Youtube para tirar dúvidas e/ou resolver exercícios nas terças nos horários das aulas. Nestas lives, vocês podem fazer perguntas pelo chat do youtube. Vocês sempre podem perguntar sobe o conteúdo inteiro da disciplina, mas normalmente haverá um assunto recomendado, i. e. o último assunto que seria bom vocês terem estudado até lá para estarem "bem na corrida". Se houver perguntas que podem interessar a tod@s, gravarei as respostas e postarei no youtube.
Vocês também podem mandar dúvidas por e-mail. Tentarei responder o mais rápido possível.
As avaliações serão por vídeo-seminários e questionários no Moodle. Vide sob "Avaliações".
Qualquer dúvida, só mandar um e-mail ou perguntar nas lives.

Abraços, fiquem saudáveis!

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.

Slides e Vídeo-Aulas

Slides e/ou Gravações das Lives

Slide produzido na terceira live do QS 2021-2 (08/06/2021), gráfico para tornar mais claro o enuncuiado da pergunta 9 do questionário 1, sobre largura equivalente.
Slide produzido na quinta live do QS 2021-2 (22/06/2021), sobre a temperatura da sonda Parker Solar Probe.
Slide produzido na décima live do QS 2021-2 (27/07/2021), sobre extinção interestelar.

Materiais Adicionais:

Aula 7 de Noções em Astronomia e Cosmologia sobre Matéria Interestelar e Formação Estelar, assunto tratado na segunda parte desta disciplina
   Slides narrados da Aula 7 de Noções em Astronomia e Cosmologia
Aula 8 de Noções em Astronomia e Cosmologia sobre Evolução Estelar, assunto tratado na segunda parte desta disciplina
   Slides narrados da Aula 7 de Noções em Astronomia e Cosmologia
Diagrama Hertsprung-Russell animado Feito por Arthur Julião, aluno da UFABC, em um projeto dirigido
Aula 9 de Noções em Astronomia e Cosmologia sobre Objetos Compactos, assunto tratado na segunda parte desta disciplina
   Slides narrados da Aula 7 de Noções em Astronomia e Cosmologia
Folha de consulta para a P1

Horários das Lives

No meu canal Youtube:

Horários: Terças-feiras das 19:00 às 21:00

Monitoria

Não haverá monitoria nesta disciplina.
Vocês podem tirar dúvidas comigo nas lives e por e-mail.

Listas

Lista 1 sobre a matéria até o Seminário 1 (apenas até pergunta 22)
Lista 2 sobre a segunda metade da matéria (da profa. Laura)
Obs.: A entrega das listas não é obrigatória, mas é recomendável fazé-las para praticar.

Avaliações

Haverá dois tipos de avaliações e um exame de recuperação:

- 4 Questionários de múltipla escolha que valem 5 % da nota final cada um, no Moodle (Abas Questionário 1, Questionário 2, etc). Eles estarão abertos por uma semana útil (de segunda a sábado) e vocês terão duas tentativas para submeter os questionários preenchidos.
As datas:
07/06-12/06: Questionário 1 (até Atmosferas Estelares, aulas 1 a 5)
28/06-03/07: Questionário 2 (do Interior das Estrelas até Modelos Politrópicos, aulas 6 a 9)
19/07-24/07: Questionário 3 (do Sol até Aglomerados Estelares, aulas 10 a 14)
09/08-14/08: Questionário 4 (a partir de Anãs Brancas, aulas 15 a 18)

- 2 Vídeo-Seminários:
Cada alun@ escolherá um tema da primeira parte do conteúdo (até Modelos Politrópicos, aulas 1 a 9) e mais tarde, um da segunda parte do conteúdo (a partir do Sol, aulas 10 a 18), e deve gravar vídeos de 8 a 10 minutos sobre os temas (pode ser pela câmera do celular, ou por slides narrados; Neste caso peço para incluir a carteirinha de estudante num canto dos slides, para eu ter um controle, de que foram realmente vocês quem fizeram o seminário), contendo o que se aprende sobre o tema nas aulas.
Abrirei uma pasta no Google Drive nas semanas de entrega (de segunda a sábado), naquelas vocês podem subir os vídeos. Tentarei dar, além de notas, comentários individualizados. Os seminários valem 40 % da nota final cada um.
As datas importantes quanto aos seminários:
05/07-10/07: Entrega do Seminário 1 (até Modelos Politrópicos, aulas 1 a 9)
02/08-07/08: Entrega do Seminário 2 (a partir do Sol, aulas 10 a 18)

- O exame de recuperação será por questionário no Moodle, (Aba Exame de Recuperação) que estará aberta durante 72 horas. Vocês terão uma tentativa para fazer a rec, e após entrar no prova, terão 4 horas para fazé-la.
No cálculo da nota final pós-rec, ela vale 50 %.
Eu gostaria de enfatizar que é obrigatório fazer os seminários e três dos questionários para passar ou ser admitid@ na Rec.
Tem direito a fazer a Rec quem ficou com conceito final D ou F.
Datas:
19/08-21/08: Exame de Recuperação

A "vista" das avaliações será por e-mail.

Calcúlo das Notas e dos Conceitos

A nota final (NF) será calculada a partir das notas das questionários (Q1, Q2, Q3 e Q4) e dos seminários (S1, e S2) desta maneira:
NF = 0,05*Q1 + 0,05*Q2 + 0,05*Q3 + 0,05*Q4 + 0,4*S1 + 0,4*S2.
Para quem fizer a Rec, a nota final (NFF) será a média aritmética entre esta nota e a da rec: NFF = 0,5*(NF+Rec).

Conceitos:
A: entre 8,5 e 10
B: entre 7 e 8,4
C: entre 5 e 6,9
D: entre 4 e 4,9
F: entre 0 e 3,9

Notas das Avaliações

Removidas