Mestrados e doutorados especializacao da uefs

ÁREAS DE CONCENTRAÇÃO

Cosmologia, Ensino, Astrofísica Estelar, Astrofísica Extragaláctica, Sol
â€“ Sistema Solar, Relatividade e Gravitação.

LINHAS DE PESQUISA

1. Cosmologia
Esta linha tem como objetivo o estudo do modelo newtoniano, do qual é possível
obter-se as equações que descrevem a evolução do parâmetro de escala do
Universo. O estudo da expansão cósmica, de acordo a teoria da relatividade geral,
e as principais relações que dependem do redshift. Princípios da nucleossíntese
primordial, inflação, distorções na radiação de fundo, formação e evolução das
estruturas e a energia escura.
2. Ensino
Caracterizar as dificuldades dos professores em relação ao ensino da Astronomia é
a questÃ£o central desta linha. Portanto, discussões sobre os fenômenos
astronômicos, os erros conceituais em livros didáticos (Ciências e Geografia) e as
sugestões de conteúdos de Astronomia constantes nos PCN (Parâmetros
Curriculares Nacionais), são algumas das temáticas abordadas.
3. Astrofísica Estelar
Trata-se de uma área de grande abrangência, envolvendo formação de estrelas,
binários de raios-X, supernovas, surtos de raios gama, variáveis cataclísmicas,
evolução estelar, populações estelares do halo, bojo e disco da Galáxia e em outras
galáxias, aglomerados de estrelas, estrelas pré-seqÃ¼ência principal, estrelas frias
e estrelas quentes, estrelas de nêutrons, supernovas, buracos negros, ventos e
jatos estelares, surtos de raios gama e ondas gravitacionais.
4. Astrofísica Extragaláctica
São investigadas galáxias normais e ativas. Para as galáxias normais, estudam-se:
a estrutura de nossa Galáxia, galáxias elípticas e lenticulares com a presença de
barras e bojos retangulares, modelos de evolução química e populações estelares.
Bojos de espirais são também estudados, bem como sua estrutura espiral. Núcleos
ativos de galáxias são estudados em termos da formação de suas linhas de
emissão, bem como dos mecanismos de formação envolvendo discos de acresção e
buracos negros supermassivos e sua correlação com jatos extragalácticos. Estudase também a regiÃ£o de formação de linhas largas e realiza-se monitoramento de
variabilidade dos núcleos ativos de galáxias (ou quasares).
5. Sol - Sistema Solar
Busca-se obter uma descrição da estrela Sol, através da construção de modelos
teóricos, perpassando por cálculos matemáticos e da elaboração de programas
computacionais. Aspectos relacionados com a física solar aplicada
(instrumentação), assim como a formação do Sistema Solar e a Origem da Vida,
são alguns dos tópicos abordados nesta linha de pesquisa.

6. Relatividade e Gravitação
Estudos envolvendo a teoria da relatividade e gravitação. Estudo dos estágios
iniciais da formação do Universo. Estudo das propriedades de Buracos Negros.
Colapso gravitacional de estrelas. Defeitos topológicos em teorias escalares
tensoriais da gravitação.

DISCIPLINAS DO CURRÍCULO

Linha 1: Área de Física

Astronomia: Uma visão Geral;
Introdução à Mecânica Clássica;
Introdução à Física Estatística;
Introdução à Estrutura e Evolução Estelar;
Métodos Matemáticos em Física;
Introdução à Física Moderna;
Tópicos Especiais I e II;
Monografia.
Linha 2: Áreas de Química, Biologia, Matemática, Engenharia, Geografia e
História.

Astronomia: Uma visão Geral;
Astronomia Clássica;
Conceitos de Astronomia I e II;
Astronomia Moderna;
Estrutura e Distâncias no Sistema Solar I e II;
Astronomia e os Livros Didáticos de Ciências e Geografia;
Produção de Material Didático;
Monografia.

DISCIPLINAS: Mestrado e Doutorado

Disciplinas Básicas: (4 créditos)
ASTROFÍSICA PLANETÁRIA
ASTRONOMIA DINÂMICA
ASTROMETRIA
PROCESSOS RADIATIVOS EM ASTROFÍSICA
EVOLUÇÃO ESTELAR

ESTRUTURA E DINÂMICA DA GALÁXIA
ASTROFÍSICA EXTRAGALÁCTICA
INTRODUÇÃO À COSMOLOGIA

Disciplinas Regulares: (4 créditos)
INTRODUÇÃO À ASTRONOMIA OBSERVACIONAL
RÁDIO ASTROMETRIA
ASTRONOMIA DE POSIÇÃO
INTRODUÇÃO À MECÂNICA CELESTE
TEORIA DE PERTURBAÇÃO
DINÂMICA CONSERVATIVA DE SISTEMA SOLAR
DINÂMICA NÃO CONSERVATIVA DE SISTEMAS PLANETÁRIOS
RESSONÂNCIAS PLANETÁRIAS
A FÍSICA DE ASTERÓIDES E COMETAS
ATMOSFERAS ESTELARES
ENVOLTÓRIAS ESTELARES
MEIO INTERESTELAR
EVOLUÇÃO QUÍMICA DA VIA-LÁCTEA
COSMOLOGIA OBSERVACIONAL
COSMOLOGIA E FÍSICA DE PARTÍCULAS
INTRODUÇÃO À ASTROFÍSICA RELATIVÍSTICA
MÉTODOS MATEMÁTICOS PARA ASTROFÍSICA RELATIVÍSTICA
COLAPSO GRAVITACIONAL

Disciplinas de Tópicos especializados: (2 créditos)
TÓPICOS AVANÇADOS SOBRE FÍSICA DE PEQUENOS CORPOS DO SISTEMA
SOLAR
IMPORTANTE: As disciplinas cursadas em outras instituições somente terão seus
créditos avaliados e, eventualmente aceitos, quando realizadas de acordo com o
disposto no Capítulo 6, artigo 44 do Regulamento da Pós-Graduação do ON.

INTRODUÇÃO À ASTRONOMIA OBSERVACIONAL
Área: geral
Nível: Mestrado/Doutorado
Carga Horária: 4h/aula por semana
Créditos: 4
Programa
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Telescópios – Parâmetros característicos
Efeitos da atmosfera terrestre na observação
Detetores ópticos – Ruídos
Fotometria
Polarização
Espectroscopia
Imagens
Tratamento estatístico de dados

Bibliografia
The Observation and Analysis of Stellar Photospheres
– D.F. Gray, 1976.
Introduction to Astronomical Photometry – G.M. Golay, 1974.
Astronomical Techniques – Vol 3 Star and Stellar Systems
– W.A. Hiltner, 1962.
Polarized Light and Optical Measurements – D. Clarke, 1971.
Methodes Physiques de L’Observation Astronomique – Lena, 1980.
Astronomical Optics – D. J. Schroeder, 1987.
Optical Radiation Detectors – E.L. Dereniak & D. Crowve, 1984.
Introduction à la Théorie de L’Observation en Astrophysique
– H. Reboul, 1979.
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ASTROFÍSICA PLANETÁRIA


Introdução ao Sistema Solar: intentário do Sistema Solar, propriedades planetárias,
planetologia comparativa, formação do Sistema Solar.



Aquecimento solar e transporte da energia: balanço de energia e temperatura,
transporte de energia, equilibrio radiativo numa atmosfera.



Atmosferas planetárias: escalas de densidade e altura, estrutura térmica, composição
atmosférica, nuvens, meteorologia, fotoquímica, difusão molecular, escape

atmosferico, evolução das atmosferas dos planetas terrestres e clima.



Superfícies planetárias: noçoes básicas de mineralogia e petrologia, cristalização de um
magma, morfologia superficial, craterização de impacto, geologia superficial dos
diversos corpos do Sistema Solar.



Interiores planetários: modelagem da estrutura interna de um planeta, tomografia
sísmica e o interior da Terra, estrutura interna dos planetas terrestres e dos satélites,
estrutura interna dos planetas gigantes



Magnetosferas planetárias e o meio interplanetário: o meio interplanetário,
configuração do campo magnético e sua descrição matemática, plasma magnetosferico
e movimentos das partículas, magnetosferas dos diversos corpos do Sistema Solar,
emissões rádio, geração de campos magnéticos.



Pequenos corpos: meteoritos, asteróides, cometas, reservatórios, teorias de formação e
evolução.



Anéis planetários: forças de maré e limite de Roche, achatamento e espalhamento dos
anéis, observações dos anéis planetários, interação anel-satélite, a física dos anéis de
poeira, bombardeamento dos anéis planetários por meteoroides, origem dos anéis
planetários.



Formação planetária: vínculos observacionais, nucleosintese, formação estelar,
evolução da nebulosa solar, o disco protoplanetário, condensação e crescimento de
corpos sólidos, formação dos planetas terrestres, formação dos planetas gigantes,
migração planetária, pequenos corpos, rotações planetárias, origem dos satélites
planetários.



Planetas extrasolares: física e tamanhos de planetas gigantes, anãs marrons e estrelas
de baixa massa, detectando planetas extrasolares, observações de planetas extrasolares,
modelos para a formação de planetas extrasolares, planetas e vida.

Bibliografia:
De Pater, I., Lissauer, J.J. 2001. Planetary Sciences, Cambridge University Press.

Encrenaz, T., Bibring, J.-P., Blanc, M. 1995.

The Solar System, A&A Library, Springer-Verlag, Berlin.

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ASTRONOMIA DINÂMICA
Professor: Fernando Roig
Tipo de curso: básico
Carga horária: 4h / semana
No. de créditos: 4
Programa


O problema de dois corpos

Equações do movimento. Integrais do movimento. Tipos de solução: elipse, parábola e
hipérbole. Elementos orbitais. Anomalias verdadeira, excêntrica e média. Posição e
velocidade ao longo da órbita. Expansões elípticas. Formulação Hamiltoniana.


O problema de três corpos

Equações de movimento. Problema restrito circular. Integral de Jacobi. Fórmula de
Tisserand. Pontos Lagrangeanos. Tipos de órbitas: girino e ferradura. Superfícies de
velocidade zero. Equações de Hill. Caos no problema restrito circular. Seções de
Poincaré. Problema restrito elíptico.


O problema de N corpos

Equações de movimento. Integrais de movimento. Formulação Hamiltoniana:
coordenadas baricêntricas e coordenadas heliocêntricas canônicas. Problema
planetário. Coordenadas de Jacobi.


Função perturbadora

Órbita perturbada. Método de variação das constantes. Equações planetárias de
Lagrange. Formulação Hamiltoniana. Função perturbadora: parte direta e indireta.
Expansão de Legendre. Expansão de Laplace. Raio de convergência. Expansões
assimétricas. Expansão de Beaugé. Classificação dos harmônicos da função
perturbadora.


Teoria de perturbações

O método de média, formulação Lagrangiana. O método de média, formulação
Hamiltoniana. Perturbações de primeira ordem. Perturbações de ordem superior.


Perturbações seculares

Teoria secular para dois planetas. Elementos livres e forçados. Teoria planetária de
primeira ordem. Freqüências fundamentais. Teoria de segunda ordem. Teoria de
Laskar. Teorias sintéticas. Movimento secular de um asteróide. Método de média.
Ressonâncias seculares.


Perturbações ressonantes

Geometria e física da ressonância. Ressonâncias no problema restrito de três corpos. A
aproximação do pêndulo. Regime de libração e circulação. Formulação Hamiltoniana.
Método de média ressonante. A aproximação de Andoyer. Ressonâncias de dois
corpos. Sobreposição de ressonâncias. Multipletos ressonantes. Ressonâncias
secundárias.


Forças dissipativas

Forças de maré. Fórmula de Darwin-Mignard. Deformação por maré. Limite de Roche.
Torques de maré. Maré de disco. Deformação e quebra rotacional. Efeito Yarkovsky.
Arrasto gasoso: Stokes e Poynting-Robertson. Migração planetária.


Ressonâncias planetárias

Grandes desigualdades no Sistema Solar. Relação de Laplace. Captura em ressonância
e evolução a longo prazo. Ressonâncias de três corpos. Ressonâncias spin-órbita.
Interação entre diferentes tipos de ressonâncias. Pontos de co-rotação e alinhamento
das apsides. Sistemas planetários extra-solares.
Bibliografia
Livros

Brouwer, D. e Clemence, G.M., Methods of Celestial Mechanics.
Danby, J.M.A, Fundamentals of Celestial Mechanics.
Morbidelli, A., Modern Celestial Mechanics: Dynamics in the Solar System.
Moulton, F.R., Introduction to Celestial Mechanics.
Murray, C.D. e Dermott, S.F., Solar System Dynamics.
Roy, A.E., Orbital Motion.
Szebehely, V., Theory of Orbits.
Recursos na internet
Chiang, E., Planetary Dynamics.
(http://astron.berkeley.edu/~echiang/classmech/classmech.html)
Milani, A. e Mazzini, G., Sistemi Dinamici.
(http://copernico.dm.unipi.it/~milani/dinsis/)
Press, W.H., Introduction to Astrophysics.
(http://www.lanl.gov/DLDSTP/ay45/ay45top.html)
Zadunaisky, P.E., Introducción a la Astrodinâmica: Teoria y Métodos Numéricos.
(http://orbis.conae.gov.ar/zadu/)
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ASTROMETRIA
ÁREA: ASTRONOMIA
NÍVEL: Mes. / Dout.
CARGA HORÁRIA: 4h / aula por semana
CRÉDITOS: 4
PROGRAMA:


Características de novos catálogos astrométricos. Sistemas de constantes, unidades e
metodologias definidas e adotadas por órgãos internacionais (lAU, lAGG, IERS, etc).
Mudanças entre diferentes sistemas de referência.



Uso de CCD para coleta de dados astrométricos. Rádio-interferometria e rádioastrometria.



Técnicas de uso do Laser-Lua e Satélites Doppler. Interferometria aplicada às missões
espaciais. Metodologia, redução e tratamento de dados relacionados com programas
espaciais (Hipparcos, F AME, SIM e GAlA).



Aplicações de efeitos relativísticos nas técnicas astrométricas. Técnica rigorosa de
redução ao ) o dia.



Conexões entre sistemas de referência obtidos por técnicas diferentes e em diferentes
regiões do espectro eletromagnético observado (com ênfase na omparação óptico
versus rádio).

Bibliografia
Spherical Astronomy - R.M. Green, Cambridge University Press, 1985;

Explanatory Supplement to the Astronomical Ephemeris and Nautical Almanac U.S.
Naval Observatory, 1985;

Reference Frames in Astronomy and Geophysic - J. Kovalesky, I.I. Mueler & B.

Kolaczek ed., Kluwer Academic Publishers, 1988; Galactic and Solar System Optical
Astrometry - L.V. Morrison & G.F.

Gilmore ed., Cambridge University Press, 1994;

The Hipparcos and Tycho Catalogues, vol I, II, III - SP-1200, 1997;

Modern Astrometry - J. Kovalevsky, Springer-Verlag ed., 1995;

Very Long Baseline Interferometer - F. Takahashi, T. Kondo, Y. Takahashi & Y.

Koyama, Ohmsha Press, 2000;

Astrometry of Fundamental Catalogues - H.G. Walter & O.J Sovers, SpringerVerlag
ed., 2000;

Artigos especializados

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RÁDIO ASTROMETRIA
Área: Astronomia de Posição
Créditos: 4
Programa
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Introdução à radioastronomia
Radiointerferometria
Círculo de Trânsito Rádio
Interferômetro Norte – Sul
Interferômetro de orientação geral
Interferometria de longa linha de base
Construção do sistema referencial rádio
Conexão de sistemas de referência rádio e óptico

Bibliografia
Spherical Astrometry - R. Green.
Introduction to Radio Astrometry - V. Gubanov, A. Finkelstein, P. Fridman.
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ASTRONOMIA DE POSIÇÃO
Área: Astronomia de Posição
Créditos: 4
Programa
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A esfera celeste e sistemas de coordenadas

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Leis de Kepler e movimento dos planetas
Precessão. Nutação. Movimentos próprios. Aberração, paralaxe e deflação da luz.
Refração
Movimento do pólo e rotação da Terra
Tempo astronômico. Catálogos. Eclipses e ocultações
Instrumentos de trânsito: Circuito meridiano, astrolábio
e tubos zenitais
Astrometria fotográfica
Rádio astrometria
Outras técnicas observacionais

Bibliografia
Spherical Astronomy – R.M. Green, 1985.
Vectorial Astronomy – C.A. Murray, 1983.
Explanatory Supplement to the Astronomical Ephemeris and the American Ephemeris
and Nautical Almanac.
Artigos especializados.
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INTRODUÇÃO À MECÂNICA CELESTE
Área: Astronomia Dinâmica
Créditos: 4
Programa
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Problema dos dois corpos.
Equação de Kepler, determinação e correção diferencial de órbitas
Método da variação dos parâmetros
Problema do satélite
Problema Planetário
Variáveis canônicas
Problema restrito de três corpos

Bibliografia
Methods of Celestial Mechanics – D. Brower & G. Clemence, 1961.
Mecânica Celeste – N. de Luca, 1982.
Principles of Celestial Mechanics – P. M. Fitzpatick, 1970.
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TEORIA DE PERTURBAÇÃO

Créditos: 4
Pré-requisitos: Métodos Variacionais da Dinâmica
(ou um curso de Mecânica Analítica)
Programa
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Equações variacionais de Lagrange
Métodos de média: Krilov, Bogoliubov, Mitripovski
Métodos de Hamilton-Jacobi: Von-Zeipel, Hori
Ressonâncias
Teoremas sobre métodos de média
Solução de Brower para satélites artificiais

Bibliografia
Methods of Celestial Mechanics – D. Brower & G. Clemence, 1961.
Chapitres Supplémentaires de la Théorie de Equations Differentielles– V.I. Arnold,
1978.
Artigos Básicos (Brower, Hori etc.).
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DINÂMICA CONSERVATIVA DO SISTEMA SOLAR
Créditos: 4
Pré-requisitos: Introdução à Mecânica Celeste
(podendo ser cursado simultaneamente)
Programa
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Introdução ao problema planetário
Desenvolvimento da função perturbadora
Teoria clássica de perturbação, teoria secular de Laplace-Lagrange
Ressonâncias planetárias
Teoria do movimento da Lua

Bibliografia
S. Ferraz-Mello: Dynamics of the Galilean Satellites, Universidade de São Paulo, São
Paulo, 1979.
D. Brower, G. Clemence: Methods of Celestial Mechanics, Academic Press, New
York, 1961.
D. Lazzaro: Ressonância Planetárias, Publicação Especial do Observatório Nacional
Nº 12, Rio de Janeiro, 1989.

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DINÂMICA NÃO-CONSERVATIVA DE SISTEMAS PLANETÁRIOS
Créditos: 4
Pré-requisitos: Dinâmica Conservativa do Sistema Solar
(podendo ser cursado simultaneamente)
Programa
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Forças não-gravitacionais em sistemas planetários
Variações seculares nos elementos orbitais devido a forças não-gravitacionais
Passagem e captura em ressonância
Evolução orbital em ressonância: estabilidade e instabilidade

Bibliografia
D. Brower, G. Clemence: Methods of Celestial Mechanics, Academic Press, New
York, 1961.
Burns, J.A., Lamy, P.L., Soter, S.: Radiation forces on small particles in the Solar
System, Icarus 40, 1, 1979.
Adachi, I., Hayashi, C., Nakazaka, K.: The gas drag effect on the elliptic motion of a
solid body in the primordial solar nebula, Progress in Theoretical Physics 56, 1756,
1976.
Henrard, J.: Capture into resonance: an extention of the use of adiabatic invariants,
Celestial Mechanics 27, 3, 1982.
Lemaitre, A.: High-order resonances in the restricted 3-body problem, Celestial
Mechanics 32, 109, 1984.
Beaugé C., Ferraz-Mello, S.: Resonance trapping in the primordial Solar Nebula: the
case of Stokes drag dissipation, Icarus 103, 301, 1993.
Beaugé C., Ferraz-Mello, S.: Capiture in exterior mean-motin resonances due to
Poynting-Robertson drag, Icarus 110, 239, 1994.
Gomes, R.S.: Ressonance trapping and evolution of particles subject to PoyntingRobertson drag: adiabatic and non-adiabatic approaches, Celestial Mechanics and
Dynamical Astronomy 61, 97, 1995.
Artigos especializados recentes.
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RESSONÂNCIAS PLANETÁRIAS

Créditos: 4
Pré-requisitos: Introdução à Mecânica Celeste
Teoria de Perturbação e/ou Teoria Planetária.
Programa
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Introdução
Definição matemática de ressonância. Ressonâncias no Sistema Solar. Estudo
probabilístico das ressonâncias no Sistema Solar. Descrição física
Ressonâncias de primeira ordem
Teoria de Laplace-Lagrange. Ressonâncias de pequenas excentricidades
Problema restrito circular. Problema mútuo simplificado. Estudo do Hamiltoniano em
variáveis regulares. Ressonância Laplaciana
Ressonância de segunda ordem
Estudo da ressonância 4:2 entre Mimas e Tétis
Ressonâncias seculares
Acoplamento de librações
Ressonâncias 1:1
Movimentos coorbitais
Ressonâncias no Anel de Asteróides

Bibliografia
Ressonâncias Planetárias – D. Lazzaro, 1989.
Artigos básicos (Greenberg, Peale, Goldreich etc.).
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A FÍSICA DE ASTERÓIDES E COMETAS
Área: Astrofísica do Sistema Solar
Créditos: 4
Programa
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Asteróides:
 Propriedades individuais e populacionais
 Propriedades rotacionais
 Composição química e mineralógica
 Taxonomias, famílias e estruturas especiais
Cometas:
 Parâmetros químicos-físicos da coma, das caudas e do núcleo
 Nuvem de Oort e Cinturão de Edgeworth - Kuiper
 Evolução
Cometas/Asteróides: similaridades e diferenças



Pequenos corpos e a formação do Sistema Solar

Bibliografia
R.P. Binzel, T. Gehrels & M.S. Mathews (Eds.): Asteroids II, University of Arizona
Press, Tucson, 1989.
L.L. Wilkening and M.S. Mathews (Eds.): Comets, University of Arizona Press,
Tucson, 1982.
W.F. Huebner (ed.): Physics of Comets, Springer-Velarg, Heidelberg, 1990.
M.C. Festou, H. Rickman & R.M. West: Comets: Models, Evolution, Origin and
Outlook, The Astronomy and Astrophysics Review 5, 1993.
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TÓPICOS AVANÇADOS SOBRE FÍSICA DE PEQUENOS CORPOS
DO SISTEMA SOLAR
Área: Astrofísica do Sistema Solar
Créditos: 4
Programa
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Asteróides. Propriedades rotacionais. Taxonomia
Espectroscopia de reflexão
Cometas. "Outgassing" em cometas
Cometas/Asteróides: similaridades e diferenças
Cinturão de Kuiper x Nuvem de Oort
Objetos Transneptunianos e Centauros
"Planetesimals" e a formação do Sistema Solar

Bibliografia
Asteroids II, R.P. Binzel, T. Gehrels and M.S. Mathews Eds. The University of
Arizona Press, Tucson, 1989.
The Formation and Evolution of Planetary Systems. H.A. Weaver and L. Danly Eds.,
Cambridge University Press, Cambridge, 1989.
Comets. L.L. Wilkening and M.S. Mathews Eds., The University of Arizona Press,
Tucson, 1982.
Comets: Models, Evolution, Origin and Outlook. M.C. Festou, H. Rickman and R.M.
West.
The Astronomy and Astrophysics Review 5, 1993.
Cometary Activity, Discrete Outgassing Areas, and Dust-Jet Formation. X. Sekanina,
em Comets in the Post-Halley Era (R.L. Newburn Jr. et. al. Eds.), 1991.
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PROCESSOS RADIATIVOS EM ASTROFÍSICA
Área: Astrofísica
Créditos: 4
Programa
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Equação de transferência
Mecanismos de emissão e absorção de fótons: Bremsstrahlung, radiação síncroton
Estrutura atômica e molecular
Transições radiativas
Aplicações astrofísicas

Bibliografia
Radiative Processes in Astrophysics – G. B. Rybicki & A.P. Lightman, 1979.
Stellar Atmospheres – D. Mihalas, 1978.
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EVOLUÇÃO ESTELAR
Área: Astrofísica Estelar
Créditos: 4
Programa
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Formação de estrelas
Equações da estrutura interna
Evolução do Diagrama HR
Estágio finais da evolução estelar: anãs brancas, estrelas de neutrons, supernovas,
nebulosas planetárias
Nucleossíntese
Estabilidade estelar: estrelas variáveis

Bibliografia
Stellar Evolution and Nucleosyntheis – H. Reeves, 1968.
Principles of Stellar Evolution and Nucleosynthesis – D. Clayton, 1968.
Stellar Structure – J. P. Cox & R. T. Guili, 1968.
Stellar Interiors: Physical Principles Structure and Evolution - C. J. Hansen & S. D.
Kawaler.

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ATMOSFERAS ESTELARES
Créditos: 4
Programa
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Formação do espectro contínuo e de linhas nas atmosferas estelares, dentro e fora do
Equilíbrio Termodinâmico Local
Mecanismos de alargamento de linhas
Curvas de crescimento: determinação de abundâncias
Atmosferas em expansão

Bibliografia
The Observation and Analysis of Stellar Atmospheres – D.F. Gray, 1967.
Radiation Transport in Spectral Lines – R. G. Athay, 1972.
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ENVOLTÓRIAS ESTELARES
Créditos: 4
Pré-requisitos: Processos Radiativos em Astrofísica
Programa
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Ventos estelares de origem térmica
Ventos estelares radiativos
Ventos estelares originados por ondas Alfven
Ventos estelares originados por pulsação (radial e não radial)
Discos estelares em estrelas simbióticas e T-Tauri
Nebulosas planetárias, binárias de raio-X
Diagnóstico da taxa de perda de massa
Estágios evolutivos dos objetos centrais associados às envoltórias

Bibliografia
Introduction to Stellar Winds – H. Lamers & J. Cassinnelli, 1999.

The O Stars and Wolf-Rayet Stars – P. S. Conti ed., 1989.
Physics of Termal Gaseous Nebulae – L. H. Aller, 1984.
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ESTRUTURA E DINÂMICA DA GALÁXIA
Área: Astrofísica Galáctica e Meio Interestelar
Créditos: 4
Programa
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As componentes da Galáxia
Estrelas: populações, propriedades cinemáticas. Poeira e radiação. Radiação cósmica e
campos magnéticos
Estatística estelar
Contagens de estrelas. Função de luminosidade. – Diagrama de Wolf.
Evolução estelar e galáctica
Variação da composição química
Função inicial de massa. Evolução das propriedades globais
Cinemática estelar
Sistemas de referência e movimento do Sol. Movimentos das estrelas
Distribuição de velocidades e diagrama de Bottlinger
Dinâmica estelar
Equações de Jeans. Integrais de movimento. Rotação da Galáxia. Constantes de Oort.
Modelos dinâmicos da Galáxia. Rotação em 21 cm. Massa da Galáxia
Sistemas de galáxias
Grupos e Aglomerados. Teorema de Virial, propriedades. Comparação da Galáxia com
outros sistemas galácticos

Bibliografia
Galactic Astronomy – D. Mihalas & J. Binney, 1981.
Physics of the Galaxy and Interstellar Matter – H. Scheffer & H. Elsasser, 1987.
The Galaxy – G. Gilmore & B. Carswell eds., 1986.
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MEIO INTERESTELAR
Área: Astrofísica Galáctica e Meio Interestelar
Créditos: 4
Pré-requisitos: Processos Radiativos em Astrofísica

Programa
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Campo de radiação interestelar
Processos de aquecimento e resfriamento
Componente gasosa
Densidade, temperaturas e linhas interestelares. Regiões HI e HII
Componente sólida
Forma, dimensões e materiais dos grãos. Interação com a radiação. Interação com o
gás
Campo magnético galáctico
Processos dinâmicos
Formação de estrelas e troca de matéria

Bibliografia
The Interstellar Medium – S. A. Kaplan & S. B. Pikelner, 1970.
Nebulae and Interstellar Matter. Star and Stellar Systens V. 7 – B. M. Middlehurst ed.,
1968.
Physics Process in the Interstellar Medium – L. Spitzer Jr., 1978.
The Physical Process of the Interstellar Medium – J. E. Dyson, 1978.
Atomic and Molecular Physics and the Interstellar Matter - R. Balian, P. Encrenaz & J.
Lequeux, 1975.
Physics of Thermal Gaseous Nebulae – L. H. Aller, 1984.
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EVOLUÇÃO QUÍMICA DA VIA-LÁCTEA
Área: Astrofíca Galáctica e Meio Interestelar
Créditos: 4
Programa
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Introdução
Populações estelares. Composição química da Galáxia. Formação e evolução de
estrelas e galáxias
Função de massa inicial de estrelas do campo e dos aglomerados estelares
Razão de formação estelar local e em outras galáxias
Evolução estelar além da Seqüência Principal
Evolução química na vizinhança solar

Bibliografia
Evolution of the Star and Gas in Galaxies – B. M. Tinsley, Fundamentals of Cosmic
Physics 5, 1980.
The Stellar Initial Mass Function – J. M. Scalo, Fundamentals of Cosmic Physics 11,
1986.

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ASTROFÍSICA EXTRAGALÁCTICA
Área: Astrofísica Extragaláctica e Cosmologia
Créditos: 4
Programa
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Propriedades gerais de galáxias
Função de luminosidade. Razão massa-luminosidade. Sistemas bojo e disco
Galáxias SO. Relações fundamentais entre parâmetros locais. Relações de TullyFisher, Faber-Jackson, DBGaláxias especiais
Radiogaláxias. Atividade Nuclear. Galáxias Seyfert. Quasares
Efeitos ambientais
Relação morfologia-densidade. Interações entre galáxias. Efeitos de Maré. Mergers.
formação de galáxias cD
Propriedades gerais de grupos e aglomerados de galáxias
Subaglomerações. Técnicas para avaliação de subaglomerações. Acresção de material
do meio intergaláctico
Efeitos de seleção. Razão massa – luminosidade. Sistemas virializados
Distribuição de galáxias em grande escala
Superaglomerados e "Voids". Levantamento de velocidades radiais
Resultados observacionais de mapeamento de galáxias
Expansão do Universo
Cosmologia Newtoniana. Propriedades gerais de modelos cosmológicos. Parâmetros
dinâmicos do Universo e escala cósmica de distância

Bibliografia
Large Scale Structure in Universe – A. C. Fabian, M. Geller & A. Szalay eds., 1987.
Nearly Normal Galaxies – S. M. Faber ed., 1986.
Principles of Cosmology and Gravitation – M. Bery, 1976.
Astrophysics II: Interstellar and Galaxies – R. Bowers & T. Deeming, 1984.
Introdution to Cosmology – J. V. Narlikar, 1983.
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INTRODUÇÃO À COSMOLOGIA
Créditos: 4
Programa

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Introdução
Teoria da Relatividade Geral. Princípio de equivalência. Geometria diferencial e
cálculo tensorial
Métrica e Curvatura. Equações de Einstein. Desvio geodésico. Hidrodinâmica
relativística
Modelos cosmológicos
Modelo do FRWL. Singularidade inicial. Propagação de luz no modelo de FRWL
Horizonte de partículas e horizonte de eventos. Soluções explícitas. Modelo
anisotrópico homogêneo
Observações em cosmologia
Determinação de idade. Constante de Hubble. Densidade média. Efeitos
evolucionários
Constante cosmológia. Radiação de fundo
História térmica do Universo
A época de recombinação. Época do Big-Bang. Nucleossíntese do Big-Bang
O Universo inflacionário
Problema do modelo de FRWL. Universo inflacionário. Inflação cáotica

Bibliografia
Physical Cosmology – P. J. E. Peebles, 1971.
Introdution to Cosmology – J. V. Narkikar, 1983.
Gravitation and Cosmology – S. Weinberg, 1972.
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COSMOLOGIA OBSERVACIONAL
Créditos: 4
Programa
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Introdução
Evolução das flutuações no modelo padrão. Equação de onda para o crescimento de
perturbações num Universo em expansão
Instabilidade de Jeans. Instabilidade de Jeans em um meio em expansão
A evolução de velocidades peculiares em um Universo em expansão. Evolução de
flutuações adiabáticas no modelo padrão. Processos de dissipação na fase de prérecombinação. Teoria da Panqueca Bariônica.
Matéria escura e formação de galáxias
Introdução. Formas de matéria escura. Instabilidade na presença de matéria escura
Função de correlação e o espectro das flutuações iniciais
Função de correlação de dois pontos para galáxias
O espectro de perturbação. A evolução de espectro de perturbação inicial. Flutuações
na radiação de fundo de microonda
O Universo pós-recombinação

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O colapso não-linear de perturbação de densidade. O papel da dissipação
Galáxias jovens. A evolução de galáxias e quasares com época cósmica
Galáxias normais. Radiofontes extragalácticas. População estelar de rádio-galáxias
distantes. Galáxias LymanConfrontação com resultados observacionais
Estatísticas da distribuição de galáxias. Simulações de N-corpos

Bibliografia
Physical Cosmology – P.J.E. Peebles,
Nearly Normal Galaxies: From the Plank time to the present – S.M. Faber, 1987.
Big-Bang, Big-Bounce – I.L Rosental, 1988.
The Early-Universe: Reprints - Kolb & Turner, 1989.
The Minnesota Lectures on Clusters of Galaxies and Large Scale Structure – J. M.
Dickey,1988.
Evolution of Galaxies, Astronomical Observations – I. Appenzeller & H.J. Habing,
1988.
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COSMOLOGIA E FÍSICA DE PARTÍCULAS
Créditos: 4
Programa
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O modelo padrão da Cosmologia: A métrica de Robertson-Walker, as equações de
Friedmann. Horizontes, parâmetros observáveis
A Nucleossíntese do Big-Bang: as abundâncias observadas do Deutério, Hélio e Lítio
Matéria Escura: o neutrino com massa, partículas supersimétricas, os efeitos do fotino
e gravitino na astrofísica
Transições inflacionárias: problemas com modelo padrão da cosmologia, espectro de
flutuações, modelos de inflação, inflação caótica, problemas com o modelos
inflacionários
Formação de estruturas em grande escala: Teoria linear de perturbações no modelo de
Friedmann
A época de Planck: A equação de Wheeler-De Witt, cosmologia e dimensões extras

Bibliografia
The Early Universe, Kolb & Turner.
The Early Uiverse - Börner
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INTRODUÇÃO À ASTROFÍSICA RELATIVÍSTICA

Área: Astrofísica Relativística
Créditos: 4
Programa
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Introdução: Ordens de grandeza. Comparação entre Mecânica Newtoniana,
relatividade restrita e relatividade geral. Teste da relatividade geral: Pulsar binário,
avanço do periélio de Mercúrio, quasar duplo. Os limites da relatividade geral.
Gravitação Newtoniana geral. Relatividade restrita. Princípio da equivalência
Geometria diferencial e cálculo tensorial
Campos vetoriais, formas diferenciais, derivada exterior, álgebra tensorial, derivada de
Lie, conexão afim, derivada covariante. Métrica. Curvatura. Equações de Einstein
Solução de Schwarzschild: Introdução à Solução de Kerr, geodésicas, vetores de
Killing, quantidades conservadas. Solução interior de Schwarzschild
Estrelas relativísticas. Estabilidade de configurações gravitacionais. Colapso de
Openheimer-Snyder. Buracos Negros. Disco de acréscimo em volta de Buracos
Negros. O mecanismo de Blanfordznajek. Aplicações a núcleos ativos de galáxias
Dinâmica do Universo de Friedmam. Métrica de Robertson-Walker. Quantidades
observáveis. Isotropia da radiação de fundo. Inflação
Cosmologia
Ondas gravitacionais

Bibliografia
Teoria de Campo – L. Landau & E. Lifshitz, 1980.
Gravitation – C. W. Misner, K. S. Thorne & J. A. Wheeler, 1973.
Black Holes, White Dwarfs and Neutron Star – S. L. Shapiro & S. A. Teukolsky, 1983.
General relativity – H. Stephani, 1985.
Gravitation and Cosmology – S. Weinberg, 1972.
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MÉTODOS MATEMÁTICOS PARA ASTROFÍSICA RELATIVÍSTICA
Créditos: 4
Programa
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Revisão de conceitos matemáticos
Mapeamentos. Espaços vetoriais. Noções básicas de topologia: espaços topológicos
Homeomorfismo, homotopia e invariantes topológicos
Variedades diferenciáveis
Definições e exemplos. Curvas e funções sobre variedades. Espaço tangente. Campos
vetoriais e tensoriais. Derivadas de Lie. Vetores de Killing
Formas diferenciais

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Densidades tensoriais. Formas diferenciais. Cálculo exterior: Operador star. Teoremas
integrais
Cálculo de formas
Transporte paralelo. Geodésicas. Derivada covariante. Curvatura. Métodos de Cálculo
Exemplos de termodinâmica, eletrodinâmica, fluidos e gravitação
Grupos
Conceito de grupo, subgrupo e produto direto. Representação de grupo. Grupos de Lie
e álgebras de Lie. Grupos de transformação. Isometrias. Grupos de Lorentz e Poincaré

Bibliografia
Geometrical Methods of Mathematical Physics – B. F. Schutz, 1987.
Modern Differential Geometry for Physicists – C. J. Isham, 1989.
Applied Differential Geometry – W. L. Burke,1987.
Lie Groups, Lie Algebras and some of their Applications – G. Gilmore, 1974.
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COLAPSO GRAVITACIONAL
Créditos: 4
Pré-requisitos: Introdução à Astrofísica Relativística
Programa
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Soluções de Tolman – Bondi
Diagramas de Kerr, máxima extensão analítica
Termodinâmica de Penrose
Termodinâmica de estrelas relativísticas
Instabilidade em estrelas e Buracos Negros
Estrutura Causal – Horizontes – Censura Cósmica – Singularidades nuas

Bibliografia
Artigos especializados
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