Do Cosmos a Terra: Usando Python para desvendar os mistérios do Universo.

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Do Cosmos a Terra: Usando Python para desvendar os mist´ erios do Universo. Dr. Eduardo S. Pereira 1 1 Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais Divis ˜ ao de Astrof´ ısica Dispon´ ıvel em: http://pt.slideshare.net/duducosmos 09/Novembro/2015

Transcript of Do Cosmos a Terra: Usando Python para desvendar os mistérios do Universo.

  • Do Cosmos a Terra: Usando Python paradesvendar os misterios do Universo.

    Dr. Eduardo S. Pereira1

    1Instituto Nacional de Pesquisas EspaciaisDivisao de Astrofsica

    Disponvel em: http://pt.slideshare.net/duducosmos

    09/Novembro/2015

  • Sumario

    1 Introducao

    2 Cosmos, ou A Evolucao do Universo.

    3 Um pouco mais de Cosmologia e Astrofsica

    4 PyCosmicStar

    5 A Taxa Cosmica de Formacao Estelar e Os Buracos NegrosSupermassivos

    6 Sol e Terra

    7 Fim *.*

    8 Referencias Bibliograficas

  • Introducao

    O Framework de Trabalho.

  • Introducao

    O Framework de Trabalho.

  • Introducao

    O Framework de Trabalho.

    R 12

    Rg + =8Gc4

    T (1)

  • Introducao

    O Framework de Trabalho.

  • Cosmos, ou A Evolucao do Universo.

    O Modelo Cosmologico Padrao

  • Cosmos, ou A Evolucao do Universo.

    O Modelo Cosmologico Padrao

  • Cosmos, ou A Evolucao do Universo.

    Regioes de Formacao Estelar

  • Cosmos, ou A Evolucao do Universo.

    Redshift

  • Cosmos, ou A Evolucao do Universo.

    Redshift

  • Um pouco mais de Cosmologia e Astrofsica

    O Formalismo Tipo Press-Schechter

    hierarquico.mp4Media File (video/mp4)

  • Um pouco mais de Cosmologia e Astrofsica

    O Modelo de Formacao Estelar

    Halos de materia escura sao pocos de potencial gravitacional;

    Se o halo tiver massa maior que um certo limiar a formacaoestelar ira ocorrer;

    Os primeiros halos capazes de formar estrelas seriam formadosem z 20 com massa da ordem de 106M[Salvadori, Schneider e Ferrara 2007]

  • Um pouco mais de Cosmologia e Astrofsica

    O Modelo de Formacao Estelar

    Halos de materia escura sao pocos de potencial gravitacional;

    Se o halo tiver massa maior que um certo limiar a formacaoestelar ira ocorrer;

    Os primeiros halos capazes de formar estrelas seriam formadosem z 20 com massa da ordem de 106M[Salvadori, Schneider e Ferrara 2007]

  • Um pouco mais de Cosmologia e Astrofsica

    O Modelo de Formacao Estelar

    Halos de materia escura sao pocos de potencial gravitacional;

    Se o halo tiver massa maior que um certo limiar a formacaoestelar ira ocorrer;

    Os primeiros halos capazes de formar estrelas seriam formadosem z 20 com massa da ordem de 106M[Salvadori, Schneider e Ferrara 2007]

  • PyCosmicStar

    O codigo

  • PyCosmicStar

    O codigo

  • PyCosmicStar

    O codigo

    from pycosmicstar.lcdmcosmology import lcdmcosmologyimport matplotlib.pyplot as plt

    # I n s t a n c i n g a LCDM O b j e c t .lcdmUniverser = lcdmcosmology(omegam=0.24,omegab=0.04,omegal=0.73,h=0.7)

    z = arange(0, 10.5, 0.1)

    # The age o f t h e U n i v e r s e as a f u n c t i o n o f t h e r e d s h i f tplt.plot(z, [lcdmUniverser.age(zi) for zi in z])plt.xlabel(r"$z$ - Redshift")plt.ylabel(r"$t$ (yr)")plt.show()

  • PyCosmicStar

    O codigo

  • PyCosmicStar

    O codigo

    from pycosmicstar.cosmicstarformation import cosmicstarformationfrom pycosmicstar.lcdmcosmology import lcdmcosmologyfrom pycosmicstar.observationalCSFR import ObservationalCSFR

    import matplotlib.pyplot as pltfrom numpy import arange , array

    z = arange(0, 20, 0.1)

    # Cosmic S t a r Format ion Rate u s i n g# T i n k e r e t a l . dark h a l o e s mass f u n c t i o nmyCSFR_TK = cosmicstarformation(cosmology=lcdmcosmology ,massFunctionType="TK",delta_halo =200)

  • PyCosmicStar

    O codigo

    # Cosmic S t a r Format ion Rate u s i n g# P r e s s and S c h e c h t e r dark h a l o e s mass f u n c t i o nmyCSFR_PS = cosmicstarformation(cosmology=lcdmcosmology ,massFunctionType="PS")

    # Cosmic S t a r Format ion Rate u s i n g# S e t h e t a l . dark h a l o e s mass f u n c t i o nmyCSFR_ST = cosmicstarformation(cosmology=lcdmcosmology)

  • PyCosmicStar

    O codigo

    csfrTK = array([myCSFR_TK.cosmicStarFormationRate(zi) for zi in z])csfrPS = array([myCSFR_PS.cosmicStarFormationRate(zi) for zi in z])csfrST = array([myCSFR_ST.cosmicStarFormationRate(zi) for zi in z])

  • PyCosmicStar

    O codigo

    obsCSFR = ObservationalCSFR()x, y = obsCSFR.csfredshift()xerr , yerr = obsCSFR.errorData()plt.errorbar(x, y, yerr=yerr , xerr=xerr , fmt=.)plt.plot(z, csfrTK , label="TK")plt.plot(z, csfrST , label="ST")plt.plot(z, csfrPS , label="PS")plt.legend(loc=4)plt.yscale(log)plt.ylabel(r$\dot{\rho}_{*}$( M$_{\odot}$Mpc${-3}$yr${-1}$))plt.xlabel(r$z$)plt.show()

  • PyCosmicStar

    O codigo

  • PyCosmicStar

    O codigo

    http://duducosmos.github.io/pycosmicstar/index.html

    http://duducosmos.github.io/pycosmicstar/index.html

  • PyCosmicStar

    Nas nuvens

    www.cosmicstarformation.com

    www.cosmicstarformation.com

  • A Taxa Cosmica de Formacao Estelar e Os Buracos Negros Supermassivos

    Buracos Negros Supermassivos

    ngc4261.mpgMedia File (video/mpeg)

  • A Taxa Cosmica de Formacao Estelar e Os Buracos Negros Supermassivos

    Buracos Negros Supermassivos na Nossa Galaxia

    BuracoNegroGas.mpgMedia File (video/mpeg)

  • A Taxa Cosmica de Formacao Estelar e Os Buracos Negros Supermassivos

    O Modelo e Concordante com as Observacoes

  • Sol e Terra

    Coerencia Wavelet

    http://duducosmos.github.io/PIWavelet/

    http://duducosmos.github.io/PIWavelet/

  • Sol e Terra

    Coerencia Wavelet

    import numpy as npfrom piwavelet import piwavelet# G e n e r a t i o n o f t h e Random S i g n a l 1y1 = np.random.rand(100)# G e n e r a t i o n o f t h e Random S i g n a l 2y2 = np.random.rand(100)# Time s t e px = np.arange(0,100,1)# N o r m a l i z a t i o n o f t h e S i g n a l 1y1 = (y1-y1.mean())/y1.std()# N o r m a l i z a t i o n o f t h e S i g n a l 2y2 = (y2-y2.mean())/y2.std()# Wave le t Coherence A n a l y s i smyCoherence = piwavelet.wcoherence(y1,y2)

  • Sol e Terra

    Coerencia Wavelet

    # P l o t o f t h e Coherence MapmyCoherence.plot(t = x, title=Test,units=sec)# I f you want t o know t h e i n d i v i d u a l p r o p e r t i e s .Rsq,period ,scale ,coi,sig95=myCoherence()

  • Sol e Terra

    Coerencia Wavelet

    http://duducosmos.github.io/PIWavelet/

    http://duducosmos.github.io/PIWavelet/

  • Sol e Terra

    Coerencia Wavelet

  • Sol e Terra

    Coerencia Wavelet

  • Fim *.*

    Obrigado

    Star Formation Dreams- Oleo sobretela. Em andamento.

    http://pereirasomozartgallery.edupereira.webfactional.com/

    https://www.facebook.com/pereirasomozagallery/

    http://pereirasomozartgallery.edupereira.webfactional.com/http://pereirasomozartgallery.edupereira.webfactional.com/http://pereirasomozartgallery.edupereira.webfactional.com/https://www.facebook.com/pereirasomozagallery/https://www.facebook.com/pereirasomozagallery/

  • Referencias Bibliograficas

    COPI, C. J. A stochastic approach to chemical evolution. Apj,v. 487, p. 704, out. 1997.

    DAIGNE, F. et al. Hierarchical growth and satr formation:Enrichment, outflows and supernova rates. Apj, v. 647, p. 773786,ago. 2006.

    HOPKINS, A. M. On the evolution of star-forming galaxies. APJ,American Physical Society, v. 615, p. 209221, nov. 2004.

    HOPKINS, P. F.; RICHARDS, G. T.; HERNQUIST, L. Anobservational determination of the bolometric quasar luminosityfunction. Apj, v. 654, p. 731753, jan. 2007.

    JENKINS, A. et al. The mass function of dark matter haloes. Mon.Not. R. Astron. Soc., v. 321, p. 372384, 2001.

  • Referencias Bibliograficas

    PEREIRA, E. dos S.; MIRANDA, O. D. The role of the dark matterhaloes on the cosmic star formation rate. New Ast., v. 41, p. 4852,2015.

    PEREIRA, E. S.; MIRANDA, O. D. Stochastic background ofgravitational waves generated by pre-galactic black holes. MNRAS,v. 401, p. 19241932, jan. 2010.

    PEREIRA, E. S.; MIRANDA, O. D. Supermassive black holes:connecting the growth to the cosmic star formation rate. MNRASLetters, v. 418, p. L30L34., 2011.

    PRESS, W. H.; SCHECHTER, P. Formation of galaxies andclusters of galaxies by self-similar gravitational condesation. Apj, p.425438, fev. 1974.

    SALPETER, E. E. The luminousity function and stellar evolution.Apj, v. 121, p. 161167, 1955.

  • Referencias Bibliograficas

    SALVADORI, S.; SCHNEIDER, R.; FERRARA, A. Cosmic stellarrelics in the galactic halo. MNRAS, v. 381, p. 647662, out. 2007.

    SCALO, J. M. The stellar initial mass function. FundamentalsCosmic Phys., v. 11, p. 1278, maio 1986.

    SHETH, R. K.; MO, H. J.; TORMEN, G. Ellipsoidal collapse and animproved model for the number and spatial distribuition of darkmatter haloes. Mon. Not. R. Astron, v. 323, p. 112, set. 2001.

    IntroduoCosmos, ou A Evoluo do Universo.Um pouco mais de Cosmologia e AstrofsicaPyCosmicStarA Taxa Csmica de Formao Estelar e Os Buracos Negros SupermassivosSol e TerraFim *.*Referncias Bibliogrficas