Astrofísica Molecular

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Seminário apresentado no dia 10/10/2012 no Campus Alto Paraopeba da UFSJ.

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Astrofísica Molecular

  1. 1. Astrofísica MolecularRadiotelescópiosBuscando Moléculas Antônio Arapiracano Espaço arapiraca@gmail.com @ara_piraca
  2. 2. Astroquímica? Evolução químico-física do universo Interface entre Astronomia, Física e Química• Formação, destruição e abundância de moléculas
  3. 3. Onde encontrar? • Nuvens moleculares • Nascimento estelar • Nebulosas planetárias • • Discos protoplanetários • Atmosferas planetárias Cometas, meteroros e etc
  4. 4. Como estão? • Fase gasosa • Condensadas na superfície de grãos de poeira interestelar, cometas, etc.
  5. 5. Mais de 170 moléculas detectadas nos meios interestelar e circumestelar
  6. 6. Mais de 170 moléculas detectadas nos meios interestelar e circumestelar
  7. 7. Mais de 170 moléculas detectadas nos meios interestelar e circumestelar Morfologia de nuvens moleculares Sgr B2
  8. 8. Como detectar? Telescópios Infravermelhos Radiotelescópios
  9. 9. Luz MatériaEspectroscopia
  10. 10. EspectroEletromagnéticoEspectroscopia Molecular
  11. 11. CasoAtômico Princípio físico da espectroscopia: Absorção e emissão de radiação luminosa (energia)
  12. 12. Caso Molecular (Diatômica H - H) Energia eletrônica (UV-Vis) Energia vibracional (IR) Energia rotacional (MW, RF, FIR)
  13. 13. GEMINI Sul (IR/banda vibracional)Cordilheira dosAndes
  14. 14. GEMINI Norte (IR/banda vibracional)Hawaii – Mauna Kea
  15. 15. VLA27 antenas no Novo México – Eua0.073 a 50 Ghzhttp://www.vla.nrao.edu/
  16. 16. ALMA64 antenas no platô deChajnantor – ChileEUA/UE/Japão/Chile35 a 950 Ghzwww.almaobservatory.org/
  17. 17. Janela de RádioObservação em Terra
  18. 18. Visão esquemática da espectroscopiacom radiotelescópios
  19. 19. O que eu faço? Auxiliar observações e experimentos Cálculos Teóricos Estrutura e Propriedades
  20. 20. Meu Laboratório
  21. 21. Cálculos de alto custo computacionalNecessidade decomputação dealto desempenho(HPC)
  22. 22. HPC ClusterBULL-UFMG 103 nós 850 cpusXeon quad16 Gb Ram
  23. 23. Radiotelescópios “enxergam” no espectrorotacional Quais propriedades calcular?Para obtermos o espectro rotacional de moléculas devemos conhecer duas propriedadesMomento de Dipolo (Intensidades)Constantes Rotacionais (Frequências)
  24. 24. Momento de Dipolo Molecular(Distribuição de carga numa molécula) Permite calcular intensidades de absorção e emissão de energia
  25. 25. Constantes Rotacionais(Rotações em torno dos eixos) Permite calcular as frequências onde ocorrem as transições rotacionais
  26. 26. Isotopólogos? Isotopólogos são moléculas substituídas isotopicamente Por exemplo: átomos de hidrogênio substituídos por átomos de deutério
  27. 27. Porque Deuterados? Possibilita a detecção utilizando radiotelescópios Amplicação de detectabilidade A deuteração faz surgirum Momento Dipolar em algumas moléculas
  28. 28. Resultados Recentes – Proposta de Detecção Espectro Rotacional Benzeno Deuterado Excelente acordo entre teoria e experimentoArapiraca, A. F. C.; Pilling S. G.; Mohallem J. R. 2012A ser publicado
  29. 29. Resultados Recentes – Proposta de Detecção Espectro Rotacional Benzeno Deuterado Proposta de experimento para MomentoArapiraca, A. F. C.; Pilling S. G.; Mohallem J. R. 2012 DipolarA ser publicado
  30. 30. Resultados Recentes – Proposta de Detecção Espectro Rotacional Benzeno Deuterado Proposta de experimento para Momento Dipolar eArapiraca, A. F. C.; Pilling S. G.; Mohallem J. R. 2012A ser publicado Frequências
  31. 31. Rádio Observatório do ItapetingaAtibaia/SPAntena com diâmetro de 13,721 a 23 GHz Primeira proposta de detecção Comparação com cálculos teóricos
  32. 32. Obrigado

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