Nebulosa Carina

Nebulosa  Carina
Nebulosa Carina

3. Império Inflacionário



    3. Império Inflacionário
Fração de segundos
após o Big Bang






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  • Tempo de Planck

10-43 segundos do Big Bang



Tempo de Planck é o tempo passado sobre o Big Bang, a partir do qual as implicações da teoria da relatividade geral passaram a ser válidas.




Este intervalo de tempo, situa-se na ordem dos 10-43 segundos do Big Bang. Para regressões menores que o tempo de Planck, é necessária uma teoria quântica da gravidade para explicar os fenômenos observados.

Embora separado do instante inicial por uma fração ínfima de segundo, o Tempo de Planck não se confunde com o momento do Big Bang, porque a matéria e energia passaram por mudanças dramáticas, naqueles pedaços infinitesimais de tempo, que sucedeu-se a ocorrência da explosão inicial, e permitiu a expansão das 3 dimensões espaciais a que estamos acostumados a viver (altura x largura x profundidade) ao longo da 'linha do tempo'.


Nos primeiros instantes, quando o Universo tinha apenas 1043 segundos de idade, logo após a explosão do Big Bang, o Espaço e o Tempo ainda estavam por ser criados. As Forças da Natureza estavam combinadas numa Força Primordial única, uma Grande Força Unificada. Chama-se a esse período "Tempo de Planck"(tp), os seus pormenores não podem ser explicados porque nos falta uma Teoria Quântica da Gravidade, e, também porque as próprias Forças ainda estavam em formação.

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Max Planch
1858 - 1947
Alemanha














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    Nucleossíntese Primordial
Inicia-se a 10-35 Segundos
após o Big Bang




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... Hoje sabemos que o universo é feito de partículas menores que a Terra, a Água, o Ar e o Fogo....



A nucleossíntese primordial do Big Bang ocorreu nos primeiros segundos do Universo, num estado inicial 10-34 até 10-32 segundos já se tem Quarks, Gluons e Plasma livres oriundos do Big Bang.





No primeiro segundo do Big Bang como dissemos, já temos uma sopa de quarks e glúons livres, porém o universo ainda estava muito quente para o acoplamento dos mesmos, e só com o rápido resfriamento do universo, abaixo de 10 milhões de graus K é que há condições para ligações das partículas, que formaram praticamente todo o hidrogênio do universo que é também o mais abundante, esse processo é chamado Nucleossíntese.


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A altíssima temperatura propicia o estado de plasma que é um estado físico da matéria, similar ao gás onde certa porção das partículas é ionizada, ou seja, as partículas ganham ou perdem elétrons.




A presença de um número não desprezível de portadores de carga, torna o plasma eletricamente condutor, de modo que ele responde fortemente a campos eletromagnéticos.


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O plasma portanto, possui propriedades bastante diferentes das propriedades dos sólidos, líquidos e gases e, é considerado um estado distinto da matéria.

Como o gás, o plasma não possui forma ou volume definidos, a não ser quando contido em um recipiente e diferente do gás, sob a influência de um campo magnético, o plasma pode formar estruturas como filamentos, raios e camadas duplas.


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Quarks, o que são? Eletrostática



Quarks tipo "sabores" Up e Down constituem os prótons e os nêutrons, que mantém a sua coesão interna devido a interação da força forte através das partículas imediadoras da força forte chamadas Gluons, da mesma forma que os átomos se mantém unidos pela força eletromagnética cuja partículas imediadoras são os elétrons.




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Existem seis tipos (ou sabores) de quarks: up, down, strange, charm, bottom, e top. Os quarks up e down possuem as menores massas entre todos os quarks. Os quarks strange, charm, bottom, e top são mais pesados e mudam rapidamente para quarks up e down por meio de um processo de decaimento, que é a transformação de um estado de maior massa para um estado de menor massa. Devido a isso, quarks up e quarks down são geralmente estáveis e são os mais comuns no universo, enquanto que os quarks strange, charm, bottom e top só podem ser produzidos em colisões de alta energia (como as que envolvem os raios cósmicos e em aceleradores de partículas).


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Os dois quarks up (vermelho e azul) e um quark down (verde), estão ligados por Gluons representados por rajadas de energia branca, numa representação do que mais tarde viria a ser o núcleo de um átomo.

Hydrogen atom model. The nucleus contains two upquarks (red and blue) and a downquark (green). Gluons binding the quarks together are represented in white energy bursts. : Stock Illustration




Acredita-se que a nucleossíntese de elementos leves como o Hidrogênio, Hélio, Lítio e Berílio, foram produzidas a partir do plasma de sub-partículas conhecidas como quarks-glúons, oriundas da grande explosão primordial (Big Bang).



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Sendo também responsável pelas relações de abundância dos Hidrogênio H-1 (prótio)
1 próton,
Hidrogênio H-2 (deutério)
2 prótonse
Hidrogênio H-3 (trítio)
3 prótons.




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O Hélio-3 (Símbolo 3He)onde um átomo de Hidrogênio trídio perde um neutrino e um elétron e por esse decaimento transforma-se em Hélio tridio


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que é uma forma isotópica do He.


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e He-4 (Símbolo4 He)


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O He-4 ainda continua sendo produzido por outros mecanismos como a fusão estelar onde dois núcleos isotópicos He-2 e He-3 se unem liberando um neutron e se transformando em He-4.


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Posteriormente e no presente também o He-4 é formado por descomposição alfa onde o chumbo 240 decai liberando partícula alfa de Hélio-4 para o meio ambiente  decaindo em Urânio 236.



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Após o Big Bang certas quantidades de H-1 https://pt.wikipedia.org/wiki/Hidrog%C3%A9nio se seguem produzindo por fissões e, certos tipos de descomposição radiativa como a é emissão de Prótons e emissão de nêutrons.

Grande parte da massa destes isótopos no Universo e, todas as quantidades insignificantes de He-3 e He-4 https://pt.wikipedia.org/wiki/H%C3%A9lio
se pensa que também são produzidas no Big Bang.


Resultado de imagem para carbono, oxigênio, ferro



Resultado de imagem para tipo de planta chamada racino.


... e continuam sendo produzidos
como a decomposição de racimos
que é um tipo de planta.


Os núcleos destes elementos junto com alguns de Li-7, acredita-se que tenham se formado quando o Universo tinha entre 100 e 300 segundos, depois de que o plasma quark-glúon primogênito se congelara para formar prótons e nêutrons.





Devido ao período tão curto em que ocorreu a Nucleossíntese do Big Bang antes de ser parada pela expansão e o esfriamento, não se pode formar nenhum elemento mais pesado que o lítio. Os elementos formados durante este curtíssimo período estavam em estado de plasma, e, não puderam esfriar ao estado de átomos neutros até muito tempo depois.










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Os outros elementos mais pesados, como o carbono, oxigênio, ferro e etc. São formados posteriormente no interior das estrelas por processos de fusão ou fissão nuclear que se iniciaram pelo Hidrogênio.





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Carbono                           

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OXIGÊNIO



Cadeia Nuclear


 Ferro              



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continua
    4. Império das Forças
Da Natureza

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