Astrofísica Geral #apresentação

TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO COMUNICAÇÃO VISUAL - DESIGN | 2014.1

MARCELA NOGUEIRA

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2003 2004 2005 2006 2007 2008

Astrofísica Geral

Astrofísica do Sistema Solar

Astrofísica Estelar

Cosmologia

Astrofísica Estelar

Cosmologia

3073 2795 2524

2009 2010 2011 2012 2013 Astrofísica Geral

1592 2482

Magnetismo da Terra

5000

Evolução Estelar

15000

Astrofísica do Sistema Solar

30000 25453

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Portugal

Estados Unidos

México

Peru

Itália

Índia

Uruguai

Chile

Turquia

Venezuela

Bélgica

República do Congo

França

Porto Rico

Argentina

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Rússia

República Tcheca

Bolívia

África

Austrália

Canadá

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África do Sul

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Universidade de Lisboa Universidad Sonora

Universidade FUMEC

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Capítulo 17

13.2

13.1

7.2.5.4

7.2.5.3

12.8

7.2.5.1

7.2.4.3

7.2.4.2

7.2.4.1

7.2.5.2

Capítulo 13

Capítulo 12

Capítulo 11

Capítulo 10

Capítulo 9

Capítulo 8

12.7

12.6

29.5 Capítulo 30

12.5

12.2

Capítulo 29

29.1

29.4

12.1

Capítulo 28

28.1

12.4

11.3

Capítulo 27

29.3

11.2

Capítulo 26

12.3

11.1

Capítulo 25

29.2

10.1

Capítulo 24

9.4.2

Capítulo 21

9.6

9.4

9.4.1

Capítulo 20

Capítulo 23

9.3

Capítulo 19

9.5

9.2

Capítulo 18

9.1

8.3

Capítulo 16

Capítulo 22

19.1

17.2

17.1

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Capítulo 15

M ó d u l o 3 8.1

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Capítulo 14

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5.2

5.1

4.2

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3.1

2.2

2.1

Capítulo 7

Capítulo 6

Capítulo 5

Capítulo 4

Capítulo 3

Capítulo 2

Capítulo 1

M ó d u l o 1

8.4

Capítulo 17

13.2

13.1

7.2.5.4

7.2.5.3

12.8

7.2.5.1

7.2.4.3

7.2.4.2

7.2.4.1

7.2.5.2

Capítulo 13

Capítulo 12

Capítulo 11

Capítulo 10

Capítulo 9

Capítulo 8

12.7

12.6

29.5 Capítulo 30

12.5

12.2

Capítulo 29

29.1

29.4

12.1

Capítulo 28

28.1

12.4

11.3

Capítulo 27

29.3

11.2

Capítulo 26

12.3

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Capítulo 25

29.2

10.1

Capítulo 24

9.4.2

Capítulo 21

9.6

9.4

9.4.1

Capítulo 20

Capítulo 23

9.3

Capítulo 19

9.5

9.2

Capítulo 18

9.1

8.3

Capítulo 16

Capítulo 22

19.1

17.2

17.1

8.2

Capítulo 15

M ó d u l o 3 8.1

M ó d u l o 2

Capítulo 14

7.8.1

7.7.4

7.7.3

7.7.2

7.7.1

7.2.5

7.2.4

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7.1.2

7.1.1

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6.3

6.2

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5.2

5.1

4.2

4.1

3.1

2.2

2.1

Capítulo 7

Capítulo 6

Capítulo 5

Capítulo 4

Capítulo 3

Capítulo 2

Capítulo 1

M ó d u l o 1

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Elementos editoriais não presentes • Capa; • Sumário; • Informações gerais; • Abertura de capítulo; • Itemização numérica dos capítulos.

Demais questões • Grande quantidade de .pdfs; • 26 dos 96 arquivos têm dois nomes;

Equinócios Uma vez que a eclíptica e o equador celeste estão inclinados em 23,5o eles se cruzam em dois pontos exatamente opostos.

Estes dois pontos de intercessão entre a eclíptica e o equador celeste são chamados de equinócios.

• Imagens, tabelas e textos cortados na virada de página;

Os dois equinócios anuais ocorrem quando o Sol cruza o equador celeste. Nestes dois dias o dia e a noite têm a mesma duração de 12 horas em todos os locais da Terra.

O equinócio da primavera, também chamado de ponto vernal, ocorre por volta dos dias 20 ou 21 de março.

O equinócio do outono, também chamado ponto de Libra, ocorre por volta de 22 ou 23 de setembro.

No equinócio da primavera o Sol passa do hemisfério sul para o hemisfério norte. Isto marca o início da primavera no hemisfério norte e o início do outono no hemisfério sul.

• Imagens que não aparecem no .pdf; • Imagens que aparecem parcialmente;

No equinócio do outono o Sol passa do hemisfério norte para o hemisfério sul. Isto marca o início do outono no hemisfério norte e o início da primavera no hemisfério sul.

Solstícios Já vimos que o caminho aparente do Sol na esfera celeste, ou seja a eclíptica, faz um ângulo de 23,5o com o equador celeste. Isto significa que, durante o ano, o Sol em dois momentos estará mais afastado do equador celeste.

Os dois momentos em que a eclíptica e o equador celeste estão mais amplamente separados são chamados solstícios

• Links que são .pdfs de capítulos; • Links que não estão dentro de .pdfs.

Existem, portanto, dois solstícios. Um deles ocorre em 22 ou 23 de dezembro quando o Sol atinge a posição mais afastada do equador celeste na direção do pólo sul. O outro solstício ocorre em 22 ou 23 de junho, quando o Sol está mais afastado do equador celeste na direção do pólo norte.

Quando o Sol alcança o solstício de verão temos o dia mais longo do ano. Quando o Sol alcança o solstício de inverno temos a noite mais longa.

Tendo em vista que as estações do ano são opostas no hemisfério sul e no hemisfério norte, os solstícios têm nomes diferentes nos dois hemisférios.

www.on.br/ead_2013/site/conteudo/cap5-esfera/esfera-celeste.html

3/4

Propostas do projeto • Propor layouts para os elementos editoriais ausentes; • Renomear os capítulos com mais de um nome; • Incluir links nos capítulos; • Transformar .gifs em imagens estáticas; • Disponibilizar um .pdf por capítulo; • Criação de uma identidade visual dividida em 3 módulos.

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Biophilia 8ยบ album da cantora islandesa Bjรถrk, 2011

Constelações Orion no Atlas estelar de Alexander Jamieson, 1822, e na divisão oficial da IAU, 1930

Scientific American Uma das revistas mais antigas e prestigiosas de divulgação científica, 1845

The Sounds of Earth Disco acoplado Ă Voyager 1 com sons e imagens da Terra, 1977

Star Trek Franquia de entretenimento, criada em 1966

O Guia do Mochileiro das Galáxias Série de ficção científica cómica criada por Douglas Adams, 1978

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Para que serve o arquivo .pdf ?

• Para locais com acesso limitado à internet; • Para alunos que prefiram ler o material impresso; • Para os que queiram guardar o material como livro para consulta e/ou recordação.

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“As vantagens de trabalhar com um grid são simples: clareza, eficiência, economia e identidade”.

(SAMARA, pág. 22)

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C 20 M 15 Y 10 K 0

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C 10 M 10 Y 30 K 0

C 50 M 45 Y 5 K 0

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Espectros e espectroscopia • Linhas espectrais, Joseph von Fraunhofer, 1814 • “Cada elemento químico mostra um espectro com um arranjo único de linhas brilhantes”, Robert Bunsen e Gustav Kirchhoff, 1859 • Espectroscopia estelar, Angelo Secchi, 1869 • Classificação Espectral de Harvard: O B A F G K M

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#1

Redesign do material didático do curso “ead - Astrofísica Geral - 2013” ministrado pelo Observatório Nacional.

Este projeto foi produzida como trabalho de conclusão de curso de Comunicação Visual Design na ufrj em 2014 sob orientação da designer Nair de Paula Soares.

A fonte utilizada em textos e legendas é a Minion Pro. Títulos foram compostos em Caecilia lt std.

Imagem da capa do 1º módulo O Violento Nascimento de Uma Estrela Esta imagem do Hubble mostra IRAS 14568-6304, uma estrela jovem que está envolta em uma névoa de gás e poeira dourada. A região escura onde está é conhecida como a nuvem molecular Circinus, cuja massa é cerca de 250000 vezes a do Sol, e está cheia de gás, poeira e estrelas jovens. Dentro dessa nuvem estão duas regiões importantes e enormes conhecidas coloquialmente pelos astrônomos como Circinus-Oeste e Circinus-Leste. Cada um desses aglomerados tem uma massa de cerca de 5000 vezes maior que a o Sol, os lugares mais proeminentes na nuvem para formação de estrelas. IRAS 145686304 está dentro de Circinus-Oeste.

IRAS 14568-6304 é especial porque está dirigindo um jato protoestelar, que aparece aqui como a “cauda” abaixo da estrela. Este jato é o gás de sobra e poeira que a estrela tirou de sua nuvem pai, a fim de se formar. Embora a maior parte deste material forme a estrela e seu disco de acreção - o disco de material em torno da estrela, que pode formar planetas um dia - em algum ponto no processo de formação a estrela começou a ejectar uma parte do material a uma velocidade supersónica através do espaço. Este fenômeno não é apenas bonito, mas também pode nos fornecer pistas valiosas sobre o processo de formação das estrelas. Os cientistas chegaram a sugerir chamar o Circinus-Oeste de “ninho de saídas moleculares”, em homenagem a esta atividade.

Fotografia feita em 26 de maio de 2014.

Crédito: ESA/Hubble & NASA Agradecimentos: R. Sahai (Jet Propulsion Laboratory), Serge Meunier

06

Informações Gerais

09

01 Os Objetos de Estudo da Astronomia

21

02 Usando Números Muito Pequenos e Números Muito Grandes

26

2.1 Realizando Operações com Potências de 10

27

2.2 Os Prefixos Usados para as Potências de 10

29 33 35

03 A Escala do Universo: Comparando Tamanhos 3.1 O Domínio de Estudo da Astrofísica 04 A Escala do Universo: Comparando Distâncias

41

4.1 Distância dos Planetas so Sol

42

4.2 Relação [Aproximada] entre Potências de Dez e a Escala de Distâncias

45 47 50 51

05 Astronomia Esférica 5.1 A Esfera Celeste 5.2 Sistema de Coordenadas Equatoriais 06 Conhecendo o Céu

53

6.1 As Constelações

57

6.2 Como as Constelações Foram Surgindo no Céu

60

6.3 Dados Gerais Sobre as Constelações

63 155

6.4 As 88 Constelações 07 Descobrindo o Universo: Uma Rápida História da Astronomia

157

7.1 A Astronomia Megalítica

168

7.2 A Astronomia Antiga

191

7.3 A Astronomia Indiana

193

7.4 A Astronomia dos Maias

195

7.5 A Astronomia Islâmica

197

7.6 A Astronomia Medieval

198

7.7 A Astronomia da Renascença

199

7.8 A Astronomia Moderna

206

7.9 A Astronomia do Século XX

S u m á r i o Módulo 1

142 | Cap铆tulo 6

M贸dulo 1 | 143

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6.1 As Constelações Vimos ao tratar da história da astronomia que, há cerca de 4000 anos, os antigos astrônomos começaram a estudar o céu, embora sem compreendêlo. Foram os sumérios e os babilônios, povos que habitavam a região da Mesopotâmia, os primeiros a dividir o céu em regiões contendo grupos razoavelmente distintos de estrelas.

Estas foram as primeiras constelações que, embora fossem diferentes das que conhecemos hoje, formaram as bases para os estudos atuais. Os mais antigos textos cuneiformes, escritos na segunda metade do segundo milênio antes de Cristo, nos mostram as constelações descritas pelos sumérios.

Nesta mesma época os babilônios deram às constelações nomes, e inventaram histórias associadas a elas, possivelmente com o objetivo de fazelas mais fáceis de serem lembradas.

A mais antiga referência sistemática às constelações é encontrada no texto Phaenomena, escrito por Aratus no terceiro século antes de Cristo.

Neste texto, Aratus, que era um poeta, descreveu 43 constelações e deu nome a cinco estrelas.

Outros escritos se seguiram a isto. Hipparcos, em 129 a.C., compilou um catálogo de constelações incluindo 850 estrelas. No entanto, foi Ptolomeu, que viveu no segundo século da nossa era, que fez a mais importante lista de estrelas e constelações da antiguidade. Na sua coleção astronômica, mais conhecida pelo nome árabe de Almagesto, Ptolomeu agrupou 1022 estrelas em 48 constelações.

Após a morte de Ptolomeu muito pouco progresso foi feito na astronomia durante séculos. Os árabes resgataram este estudo, em particular Al-Sufi (903-986) que escreveu o Livro das Estrelas Fixas no qual acompanhava os escritos de Ptolomeu com pequenas modificações. No entanto, somente em 1540 é que seria feita a primeira impressão de um atlas estelar, o Libro Delle Stelle Fisse, feito por Piccolomini, onde ele apresentava as 48 constelações de Ptolomeu. O primeiro catálogo estelar só iria surgir em 1665.

Em 1596, os navegadores Pieter Dirksz Keyser e Frederick de Houtman, membros da primeira expedição holandesa às Indias Orientais, adicionaram 12 novas constelações pertencentes ao céu do hemisfério sul. Os nomes dados por eles a estas constelações em geral se referiam a pássaros exóticos que eles haviam conhecido no novo mundo tais como Tucano, Pavão, Fênix.

Em 1603 surgiu o mais ilustre de todos os atlas celestes antigos, o Uranometria do astrônomo alemão Johann Bayer. Este texto serviu como base para todos os atlas estelares que se seguiram. Ele continha 51 cartas estelares, incluindo as 48 constelações tradicionais de Ptolomeu e as constelações recentemente descobertas no hemisfério sul por Dirksz e Houtman. O Uranometria foi feito de maneira bastante refinada. Por exemplo, as posições das estrelas não foram tiradas do catálogo de Ptolomeu mas sim do catálogo de Ticho Brahe, uma compilação muito mais precisa que tinha circulado sob a forma manuscrita em 1590 e que só foi impresso em 1602.

Os desenhos das constelações apresentados no Uranometria são belíssimos como podemos ver ao lado, onde mostramos as constelações Touro e Andrômeda.

Muitos anos mais tarde, o astrônomo alemão Johannes Hevelius apresentou no seu famoso livro Prodromus Astronomiae que continha um preciso atlas do céu chamado Firmamentum Sobiescianum sive Uranographia, mais conhecido hoje simplesmente como Uranografia, sete novas constelações no hemisfério norte, incluidas nos espaços vazios entre as descrições das constelações de Ptolomeu. Elas eram o Scutum Sobiescianum (Escudo de Sobieski) (que, em 1922, teve o nome simplificado para “Scutum” pela União Astronômica Internacional - IAU), Canes Venatici (Cães de Caça), Lacerta (Lagarto), Leo Minor (Leão Menor), Lynx (Lince), Sextans (Sextante), e Vulpecula (Raposa). Exemplos deste seu belíssimo livro são mostrados na página seguinte.

O astrônomo Nicolas Louis de Lacaille, após a sua visita ao Cabo da Boa Esperança em 1750, apresentou 14 novas constelações no hemisfério sul. Foi Lacaille que dividiu a grande constelação Argo Navis, criada por Ptolomeu e

06 Conhecendo o Céu

Sagitário e Capricórnio em um manuscrito árabe não identificado.

Touro e Andrômeda em Uranometria.

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O refixos uusados sados ppara ara aass ppotências otências ddee 110 0 Oss pprefixos O sistema de unidades que usaremos em todo este text xt x o é a fo f rma internacional do sistema métrico que está em uso, conhecido pela expressão francesa Sy tè ís S stè t me In I te t rn r atititio ional ou simplesmente sistema SI. As A grandezas fís í icas neste sistema são expressas pelas unidades fundamentais metro, quilograma, segundo.

Prefixos de Potências de 10 (Sistema Internacional) Múlti ti tip iplo l de d 10

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Os Objetos de estudo da Astronomia Olhando para o céu em uma noite escura podemos ver um incrível número de estrelas. Incrível? Nem tanto. Um pouco mais de 5000 objetos entre os 400 bilhões de estrelas que moram na nossa Galáxia, a Via Láctea.

Nossa curiosidade vai aumentando à medida que observamos com cuidado o céu que parece nos envolver. Nele podemos distinguir muitos objetos completamente diferentes. Alguns são brilhantes (por quê?), outros são difusos (por quê?). Alguns cintilam (por quê?), outros parecem ter uma luz fixa (por quê?). Nem todas as estrelas parecem ter a mesma cor (por quê?). Algumas regiões parecem indicar ausência de estrelas, mostrando-se muito escuras (por quê?) e se destacando entre regiões brilhantes. Em algumas épocas um cometa aparece no céu, com sua estranha cauda (de onde vêm? Por que são tão diferentes das estrelas?). Subitamente, um risco luminoso no céu chama a nossa atenção (o que foi isso?).

Se uma simples observação a olho nu nos mostra uma variedade tão grande de corpos a serem estudados imagine o que é revelado quando usamos potentes telescópios. Em todo o Universo, seja qual for a distância considerada, encontramos corpos celestes com propriedades diferentes. A física que ocorre nestes corpos, e que é a responsável pelas propriedades que observamos, é a mais ampla possível. A astronomia incorporou todas as áreas da física. É esta enorme riqueza da astronomia que nos obriga a estudar os vários corpo celestes com equipamentos e técnicas cada vez mais sofisticadas e completamente diferentes. Cada objeto traz uma pergunta, cada pergunta uma surpresa, e cada surpresa a certeza de que ainda sabemos muito pouco sobre o Universo.

Viajando até o fim (?) do Universo Vamos fazer uma viagem saindo da Terra e passando por alguns dos corpos celestes que são objetos de estudo dos astrofísicos

Lua

Ao sairmos da Terra passamos pelo único satélite natural do nosso planeta, a Lua. Este é o único corpo celeste já visitado, pessoalmente, pelo ser humano. Várias missões feitas pela agência espacial norteamericana NASA durante o projeto Apollo levaram homens e veículos para investigar o solo lunar. O astronauta norteamericano Neil Armstrong foi o primeiro ser humano a pisar no solo lunar.

Rua General José Cristino, 77 – Rua General Bruce, 586 – Bairro Imperial de São Cristóvão – Rio de Janeiro – RJ Brasil * CEP 20.921-400 * Tel.: (21) 2580-6087 – Fax.: (21) 2580-6041 – dir@on.br - www.on.br

Vênus

Caminhando na direção do Sol chegamos a Vênus, o planeta mais quente do Sistema Solar. Sua atmosfera ácida e a enorme pressão na sua superfície têm dificultado bastante o seu estudo.

Mercúrio

Chegamos a Mercúrio, o segundo menor planeta do Sistema Solar e o mais próximo do Sol. Sua superfície é coberta de crateras o que lhe dá um aspecto bem parecido com a nossa Lua.

Sol

Atingimos agora a estrela mais próxima de nós, o Sol. Ele é um dos principais responsáveis pela vida no nosso planeta.

Uma estrela normal, como tantas outras, alaranjada, que está evoluindo e que um dia se encarregará de destruir todo o sistema planetário que a acompanha.

Marte

Saindo do Sol, voltamos a cruzar as órbitas de Mercúrio, Vênus e da Terra e nos dirigimos ao planeta vermelho, Marte.

Certamente é o planeta mais estudado, até agora, pelos astrônomos e também o mais visitado por sondas espaciais. Sua superfície árida ainda esconde muitos segredos. Embora menor que a Terra, Marte se impõe pela geografia exuberante, onde é marcante o maior vulcão do Sistema Solar.

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Cinturão de Asteroides

Situados entre as órbitas de Marte e Júpiter estes fragmentos de rochas são resíduos da formação do Sistema Solar.

Conhecemos as órbitas bem determinadas de cerca de 50000 asteróides e com menor precisão de mais 100000 deles. Quantos existirão nesta região? Estão eles tão próximos uns dos outros a ponto de oferecer perigo para uma espaçonave, como aparece nos filmes de ficção? A imagem ao lado mostra o asteróide Ida acompanhado pelo seu satélite, o asteróide Dactyl.

Júpiter

Lá está o gigante Júpiter, com sua bela e estranha mancha vermelha. Ele e seus satélites formam um verdadeiro sistema planetário dentro do nosso Sistema Solar.

A radiação emitida por ele é uma ameaça a qualquer ser humano que se aproxime deste planeta. Seus satélites e anéis chamam a atenção. E um de seus satélites, Io, tem vulcões em erupção!

Saturno

Seus incríveis anéis encantam qualquer astrônomo. Mas não é o único a possuílos pois Júpiter, Urano e Netuno também têm anéis. Além disso, Saturno é formado principalmente por gases e, embora seja um planeta gigante, ele é muito leve.

Urano

Enigmático, coberto por densas nuvens formadas principalmente por hidrogênio e hélio, Urano se caracteriza por ter um eixo de rotação muitíssimo inclinado, o que faz com que ele gire quase deitado em relação aos outros planetas.

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22/08/13

Astrofisica Geral

12.1 Telescópios Astronômicos Desde a sua invenção por Galileu, há quatro séculos, o telescópio tem se revelado como a ferramenta mais importante do astrônomo.

Muitas descobertas foram feitas a partir da simples utilização de um telescópio. Já no seu primeiro uso, Galileu descobriu que a superfície da Lua era coberta de crateras e que Júpiter possuia satélites. Usando um telescópio podemos ver objetos astronômicos extremamente fracos muito mais claramente do que seria possível a olho nú. Os telescópios são essenciais porque eles nos dão imagens maiores, mais brilhantes e mais nítidas dos objetos astronômicos distantes do que os nossos olhos são capazes de fazer.

O ato de olhar para o céu por meio de um telescópio aumentou enormemente o nosso conhecimento, e as nossas dúvidas, sobre os elementos integrantes do Universo.

Hoje os astrônomos profissionais praticamente não “olham” para o céu: eles o medem. Para isso, os astrônomos utilizam detectores cada vez mais sofisticados que, acoplados aos telescópios, permitem que a física do Universo seja desvendada. No entanto, estes detectores sozinhos não conseguem nos dar nenhuma informação sobre o céu. Somente ao serem acoplados a um telescópio é que os detectores conseguem realizar as funções para as quais foram projetados. Isto mostra que o telescópio ainda é o elemento principal da astronomia.

Tradicionalmente os telescópios têm sido usados para detectar a luz visível. Hoje, no entanto, todo o espectro eletromagnético pode ser estudado fazendo-se uso de detectores especiais capazes de registrar fótons nos mais diversos comprimentos de onda.

Seja qual for a região espectral que você deseja estudar, o procedimento geral é sempre o mesmo: por meio de lentes ou espelhos a radiação proveniente de um objeto distante é levada a um foco onde a imagem resultante é vista ou fotografada ou registrada por meio de equipamentos digitais.

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Telescópios Astronômicos Desde a sua invenção por Galileu, há quatro séculos, o telescópio tem se revelado como a ferramenta mais importante do astrônomo.

Muitas descobertas foram feitas a partir da simples utilização de um telescópio. Já no seu primeiro uso, Galileu descobriu que a superfície da Lua era coberta de crateras e que Júpiter possuia satélites. Usando um telescópio podemos ver objetos astronômicos, extremamente fracos, muito mais claramente do que seria possível a olho nú. Os telescópios são essenciais porque eles nos dão imagens maiores, mais brilhantes e mais nítidas dos objetos astronômicos distantes do que os nossos olhos são capazes de fazer.

O ato de olhar para o céu por meio de um telescópio aumentou enormemente o nosso conhecimento, e as nossas dúvidas, sobre os elementos integrantes do Universo.

Hoje os astrônomos profissionais praticamente não "olham" para o céu: eles o medem.

Para issso, os astrônomos utilizam detectores cada vez mais sofisticados que, acoplados aos telescópios, permitem que a física do Universo seja desvendada. No entanto, estes detectores sozinhos não conseguem nos dar nenhuma informação sobre o céu. Somente ao serem acoplados a um telescópio é que os detectores conseguem realizar as funções para as quais foram projetados. Isto mostra que o telescópio ainda é o elemento principal da astronomia.

12 Como Observamos as Estrelas: os telescópios

A Função de Um Telescópio Ao contrário do que muitos pensam, a principal função de um telescópio astronômico não é ampliar o tamanho de objetos mas sim coletar radiação eletromagnética. A ampliação é grandemente secundária. Embora algumas vezes ela seja útil, a grande ampliação produzida nos maiores telescópios traz enormes problemas técnicos para os construtores de instrumentos astronômicos.

Tradicionalmente os telescópios têm sido usados para detectar a luz visível. Hoje, no entanto, todo o espectro eletromagnético pode ser estudado fazendo-se uso de detectores especiais capazes de registrar fótons nos mais diversos comprimentos de onda.

Seja qual for a região espectral que você deseja estudar, o procedimento geral é sempre o mesmo: por meio de lentes ou espelhos a radiação proveniente de um objeto distante é levada a um foco onde a imagem resultante é vista ou fotografada ou registrada por meio de equipamentos digitais.

Tipos de Telescópios Podemos classificar os telescópios de várias maneiras. De modo geral, é importante saber:

A função de um telescópio

• onde ele está situado; • como ele captura as informações.

Ao contrário do que muitos pensam, a principal função de um telescópio astronômico não é ampliar o tamanho de objetos mas sim coletar radiação eletromagnética. A ampliação é grandemente secundária. Embora algumas vezes ela seja útil, a grande ampliação produzida nos maiores telescópios traz enormes problemas técnicos para os construtores de instrumentos astronômicos.

Classificação Segundo a Sua Localização Telescópios terrestres Qualquer tipo de telescópio, óptico ou radio, de qualquer tamanho, situado sobre a superfície da Terra

Tipos de telescópios Podemos classificar os telescópios de várias maneiras. De modo geral, é importante saber: onde ele está situado

Very Large Telescope (VLT) da ESO enquanto o sol nasce em Paranal no Deserto do Atacama no Chile.

Crédito: John Colosimo/ESO

como ele captura as informações Segundo a sua localização os telescópios podem ser:

telescópios qualquer tipo de telescópio, óptico ou radio, de qualquer tamanho, terrestres situado sobre a superfície da Terra

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file:///R:/DAE3/WEB/EAD_2013/site/conteudo/cap12-telescopios/telescopios-geral.html

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A trof As o isica Geral of

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O utras eestruturas struturas M egalííttiicas cas Outras Megalít Muitas estruturas megalítítíicas têm sido encontradas em todo o mundo. Como ilustração citamos aqui algumas que parecem ter associação com a astronomia.

Ilhas Britânicas Esta estrutura megalítítíica fo f i encontrada em Callanish, na ilha de Lewis, na latitude um tanto alta de 58,2o. Neste local estão 13 megalitos em pé, com 3 ou 4 metros de altura, fo f rmando um círculo um pouco achatado e com, aproximadamente, 15 metros de diâmetro. O centro do círculo é dominado por um megalito grande, com cerca de 5 1/2 metros de altura.

Uma fila de 6 megalitos dirige-se para o sul a partirr deste círculo. Uma outra fileira de 4 megalitos dirigese para oeste ao mesmo tempo em que uma fileira de 4 megalitos dirige-se um pouco para o norte da direção leste. Duas linhas paralelas, com dez megalitos em uma e nove na outra, fo f rmam uma avenida com 8 metros de largura que se dirige ligeiramente para o leste da direção norte.

Escócia Construções em fo f rma de U também fo f ram encontradas em Loanhead of Daviot e em Croft f Moraig, na Escócia. ft Ass construções de Croft A f Moraig, embora muito menores do que Stonehenge, têm ft algumas similaridades e dife f renças bem interessantes. fe f i reconstruida ao longo dos anos, passando de madeira para pedra. Croft fft Ela fo Moraig apresenta megalitos dispostos na fo f rma de um U que se abrem na direção sul-sudeste. Este megalitos estão dentro de um círculo de pedras que está situado dentro de uma outra barreira circular. f Moraig tinha pilares, presumivelmente marcando uma entrada, mas estes Croft ft estavam situados no leste e não na abertura do U. Oposta a esta abertura estava colocada uma longa laj a e de pedra. O alinhamento do U está afa aj f stado demais na fa direção sul para conseguir marcar um nascimento do Sol. No entanto, ele aponta, grosseiramente, na direção do nascer da Lua mais ao sul.

Também existe um sítíítio megalítítíico mais típico em Ballochroy, na Escócia. Este

sítítíio está a uma latitude de 55,7o. Nele, três megalitos, respectivamente com 4 metros, 4 metros e 2 metros de altura, separados por 3 ou 4 metros, permanecem em linha reta. Esta linha aponta para um pico proeminente na direção que corresponde a uma declinação de -23,9o, a declinação do Sol no meio de inverno que tangencia o pico à medida que ele se põe. As A pedras são laj a es colocadas de aj f rmam ângulos retos com a linha lado, a do meio sendo particularmente fina e elas fo

Temos duas outras regras também muito fá f ceis: regra 1 Se um número está escrito na notação científífíica, cada vez que a vírgula se desloca uma casa para a direita, o expoente de 10 aumenta uma unidade.

regra 2 Se um número está escrito na notação científífíica, cada vez que a vírgula se desloca uma casa para a esquerda, o expoente de 10 diminui uma unidade.

Comparando potências de 10 primeira regra: Se os expoentes são positivos, o maior número será o que tiver o maior expoente.

1075 é menor do que 1076 (porque 75 é menor do que 76) segunda regra: Se os expoentes são negativos, o maior número será aquele com o menor valor numérico como expoente (sem considerar o sinal).

10-75 é maior do que 10-76 (o expoente negativo menor significa que o número tem menos "zeros" depois da vírgula, ou seja, ele está mais "próximo" da unidade.

Voltemos agora, novamente, ao nosso texto inicial desta vez escrito com a notação científica: "...como, por exemplo, o nosso Sistema Solar que tem um diâmetro aproximado de 1011 metros. E isto é muito pequeno se comparado com o tamanho da Galáxia onde vivemos com seus incríveis 1020 metros de diâmetro. No entanto, ao lembrarmos que o Universo visível deve ter cerca de 1026 metros de diâmetro, vemos que tamanhos assombrosos estão incluídos no estudo da Astronomia. Daí pensamos, é melhor estudar biologia pois a molécula do DNA tem apenas 10-7 metros, muito mais fácil de lidar. O problema é que a astronomia não é uma profissão perigosa enquanto que a biologia... Imagine que os biólogos têm a coragem de lidar com vírus que medem apenas 10-9 metros e são terrivelmente mortais. E se, por uma distração, um biólogo deixa um destes vírus cair no chão do laboratório? Nunca mais irá encontrá-lo!....".

Muito mais simples, não é? Com certeza você conseguiu lê-lo em menos de 30 segundos e teve muito mais facilidade em comparar os tamanhos pois bastou comparar os expoentes de 10.

Copyright © DAED | Observatório Nacional

www ww ww.on.br/ead_2013/ 3 site/ 3/ e conteudo/ e/ o cap2-numeros/numeros.html o/

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Mudando os nomes das constelações

Os desenhos das constelações apresentados no "Uranometria" são belíssimos como podemos ver abaixo, onde mostramos as constelações

Muitas tentativas têm sido feitas para mudar os nomes de algumas, ou todas, as constelações. Nenhuma delas teve sucesso e hoje as

Touro e Andromeda.

áreas e os nomes das constelações foram padronizados por acordo internacional.

Entre as tentativas curiosas de modificações destacam-se:

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Julius Schiller - em 1627 publicou o texto Coelum Stellatum Christianum no qual os personagens da Bíblia substituiam os antigos nomes das constelações. Segundo ele, por exemplo, a constelação Cassiopéia passava a chamar-se "Maria Madalena" , a constelação Perseus passaria a ser "São Paulo" etc. As 12 constelações que formam o zodíaco passariam a ter o nome dos 12

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apóstolos de Cristo.

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John Hill - em 1754 inventou 13 novas constelações com nomes de animais, mariscos e moluscos de concha.

Hoje é comum encontramos na internet sites propondo associar o nome de qualquer pessoa a estrelas e/ou constelações, desde que você pague uma modesta quantia, é claro. Com certeza há no Código Penal um nome técnico para este ato de vigarice. Ninguém pode ter o seu nome associado a qualquer objeto celeste sem que isto passe por uma Comissão da União Astronômica Internacional, o órgão máximo, internacional, dos astrônomos e da astronomia. Não se deixe enganar pela internet. Isto é uma vigarice equivalente aos "spam" de "príncipes nigerianos" que querem dividir suas imensas fortunas com você.

A onstelações Ass C Constelações Vimos ao tratar da

mbora sem

compreendê-lo. Fo

r o céu em

Dando nomes às estrelas Em 1603, o astrônomo alemão Johann Bayer publicou um atlas celeste no qual associava letras gregas, em ordem alfabética, às estrelas existentes em cada constelação seguindo, aproximadamente, a ordem de seus brilhos.

Por esta razão α (alpha) é usualmente a estrela mais brilhante em uma constelação, β (beta) é a segunda estrela mais brilhante, e assim por diante.

Além disso, as letras gregas são usadas com a forma genitiva ("de...") do nome da constelação. Assim α Orionis significa "estrela alpha da constelação Orion" que é a estrela Betelgeuse. Orionis é o genitivo latino de Orion.

regiões contendo g Estas fo f ram as pr

os estudos

atuais. Os mais

mostram as

constelações desc

Afinal, o que são as constelações?

Nesta mesma ép

ente com o

Na verdade, as constelações são meramente áreas no céu que possuem estrelas que se situam em direções particulares como as vemos a partir da Terra ou seja, projetadas na esfera celeste.

b f ze-la obj bjetivo de fa A mais antiga refe ffe

ulo antes de

É muito importante entender que não há qualquer significado físico acoplado a estes agrupamentos aparentes. As estrelas que pertencem a uma dada constelação não estão, necessariamente, associadas uma com as outras de qualquer maneira direta. Lembre-se que o catálogo de objetos vistos em uma dada constelação pode incluir estrelas, nebulosas e até mesmo galáxias e grupos de galáxias. Por exemplo, a galáxia Grande Nuvem de Magalhães está localizada principalmente na constelação Dorado mas também tem parte na constelação Mensa, o que mostra que ela, acidentalmente, está projetada sobre o limite artificial que separa estas duas constelações. Certamente a Grande Nuvem de Magalhães está muitíssimo mais afastada do que as estrelas destas constelações.

Cristo. Neste text xo xt Outros escritos se

No entanto,

f i Ptolomeu, que fo

guidade. Na

sua coleção astron

ões.

Muitos anos mais tarde, o astrônomo alemão Johannes Hevelius (ao lado) A ós a morte de Ap

culos. Os árabes resgataram este estudo, em

particular Al A -Sufi (

hava os escritos de Ptolomeu, com pequenas

atlas do céu chamado "Firmamentum Sobiescianum sive Uranographia", mais

modificações. No

um atlas estelar, o De le l Ste t ele te l Fi le Fis is se, fe f ito por

conhecido hoje simplesmente como Uranografia, sete novas constelações no

Piccolomini, onde

estelar só iria surgir em 1665.

hemisfério norte, incluidas nos espaços vazios entre as descrições das

Padronizando as constelações

apresentou no seu famoso livro "Prodromus Astronomiae" que continha um preciso

Oitenta e oito constelações são reconhecidas agora pelos astrônomos de todo o mundo.

Vários destes grupos já eram reconhecidos pelos povos da antiguidade. No entanto, não havia acordo nem quanto aos nomes nem quanto aos limites (ou conteúdo) das constelações. Até 1928 muitas vezes as posições de várias estrelas e objetos celestes eram definidas apenas como estando próximo ou na vizinhança de uma constelação particular, mas não dentro de seus limites. Somente em 1928 é que os contornos das constelações foram definidos de modo não ambiguo.

A International Astronomical Union, orgão máximo internacional dos astrônomos, estabeleceu um sistema definitivo para as constelações em 1930. Uma comissão internacional da IAU dividiu oficalmente o céu em 88 constelações com contornos bem definidos. Com esta

constelações de Ptolomeu. Elas eram o Scutum Sobiescianum (Escudo de Sobieski) (que, em 1922, teve o nome simplificado para "Scutum" pela União Astronômica

Em 1596, os nave membros

da p

adicionaram 12 no

Internacional - IAU), Canes Venatici (Cães de Caça), Lacerta (Lagarto), Leo Minor (Leão Menor), Lynx

divisão cada objeto celeste, seja estrela, nebulosa, galáxia, etc. está agora associado com uma e somente uma constelação.

(Lince), Sextans (Sextante), e Vulpecula (Raposa). Um exemplo deste seu belíssimo livro é mostrado na imagem à direita da constelação

A Comissão da IAU procurou manter os nomes antigos das constelações. É por este motivo que elas possuem designações de muitas coisas diferentes tais como figuras mitológicas e religiosas, animais, insetos e mesmo instrumentos científicos.

Em vários casos, entretanto, é exigida uma considerável imaginação para notar alguma semelhança entre o nome da constelação e o objeto pretensamente descrito por ela.

Scutum.

Os nomes dados pássaros exóticos

O astrônomo Nicolas Louis de Lacaille, após a sua visita ao Cabo da Boa Esperança em 1750, apresentou 14 novas constelações no

Tucano, Pavão, Fê

A constelação Libra, por exemplo, parece muito pouco com a balança que ela representa. A constelação Pisces em nada se parece com um par de peixes. Por outro lado, a constelação Scorpius apresenta a forma bem razoável de um escorpião.

hemisfério sul. Foi Lacaille que dividiu a grande constelação Argo Navis, criada por Ptolomeu e que homenageava o navio dos argonautas da mitologia grega, em três novas constelações: Carina (Quilha), Puppis (Popa) e Vela (Vela).

Em 1603 surgiu

Asterismos

Ura r nometr ra tri tr ria ia do as

As histórias associadas às constelações têm, na sua maior parte, origem na mitologia grega. No entanto, os nomes associados a elas

base para todos o

Algumas vezes agrupamentos de estrelas parecem formar figuras familiares no céu dentro da área de uma constelação. A estes agrupamentos, chamados asterismos, são dados nomes dos objetos ou seres que eles parecem representar.

servem apenas como uma lembrança destes heróis gregos, uma vez que na maior parte elas não têm qualquer semelhança com estas

estelares, incluind constelações rece Houtman. O Ura

astante refinada. Porr

exemplo, as pos

adas do catálogo de

Ptolomeu mas sim

ma compilação muito

mais precisa que t

rita em 1590 e que só

pessoas ou lendas.

No entanto, é muito importante lembrar que os asterismos não formam uma constelação completa. Os asterismos apenas fazem parte de constelações.

Os nomes das constelações variavam de acordo com as culturas. Outras civilizações associaram seus próprios nomes, imagens e

Por exemplo, os asterismos Big Dipper e Little Dipper são, na verdade, partes da constelação Ursa Major e Ursa Minor respectivamente.

As Plêiades são um asterismo na constelação Taurus.

histórias às estrelas mas a civilização ocidental adotou o conhecimento grego como básico em diversas ciências, inclusive a astronomia.

f i impresso em 1 fo www ww ww.on.br/ead_2013/ 3 site/ 3/ e co e/

constelações centrais ou zodiacais

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Pisces

Ursa Minor

Pleiades

Aries

Sagittarius ag s

Cancer

constelações do sul

Uma das primeiras listas de constelações foi feita por Eudoxus de Knidos. Conhecemos o trabalho de Eudoxus a partir dos textos deixados por Aratos, uma vez que nenhum trabalho de Eudoxus sobreviveu até os dias de hoje.

Andromeda

Auriga

Virgo

Taurus

Aa Ar

Virgo

Tucana

A go Ar

Aquarius

Volans

Capricornus Libra

constelações do sul no zodiaco

constelações do norte

Petrus Plancius (1613)

Lacerta

Sagittarius

Corv r us rv Crater

Scorpius

Eridanus

Ara

Camelopardalis Monoceros Canes Venatici

Leo Minor Johannes Hevelius (1687)

Lynx Scutum

Argo Navis

Lepus

Canis Major

Orion

Canis Minor

Vulpecula

A strinus Piscis Au

Cetus

Antlia

Centaurus

Caelum

Ptolomeu reuniu o conhecimento astronômico em um conjunto de livros que ficou conhecido, a partir da sua tradução para o árabe, l agesto t . A maior parte dos trabalhos de divisão do céu em constelações está baseado nos escritos de Ptolomeu. A maioria das como Alm lm to suas 48 constelações perdura até hoj o e. oj

Sextans

Corona Australis constelações do sul

Carina

Corvus

Circinus

Crater

Fornax

Eridanus

A lista de constelações apresentadas por Ptolomeus

Horologium

Corona Borealis

A dromeda An

Hydra

Mensa

Cygnus

A uila Aq

Lepus

Microscopium

Lupus

Nicolas Louis de Lacaille (1756)

Norma

Delphinus

A riga Au

Draco

Boötes

Orion

Octans

Hercules

Cassiopeia

Piscis Austrinus

Pictor

Lyra

Cepheus

Ophiuchus

Corona Borealis

Pegasus

Cygnus

Perseus

Delphinus

Sagitta

Draco

Triangulum

constelações centrais

Phoenix

Pisces

Cassiopeia Cepheus

Indus Musca

Aquila

Boötes

Hydrus

Pavo

Hydra

A lista de constelações apresentadas por Eudoxus de Knidos

Grus

Leo

Cetus

Muito tempo passou até que tivessemos a descrição do céu, em termos de constelações, como conhecemos hoje.

Dorado

Pieter Dirksz Keyser e Frederick de Houtman (1596)

Taurus

Centaurus

Apoiando-se nos trabalhos feitos pelos povos mais antigos, os astrônomos foram criando as figuras celestes das constelações à medida que aumentavam o seu conhecimento do céu.

www.on.br/ead_2013/site/conteudo/cap6-constelacoes/constelacoes-geral.html

Gemini

constelações do norte no zodiaco

Canis Maj a or aj

Como as constelações foram surgindo no céu

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Ursa Major

Libra

Scorpius

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constelações do norte

Puppis Pyxis Séculos após o trabalho de Ptolomeus, já na época em que as grandes navegações cortavam os mares, os astrônomos começaram a conhecer o céu do hemisfério sul. Naturalmente diversas constelações surgiram, principalmente aquelas que descreviam a distribuição das estrelas situadas mais próximas ao polo sul. Além disso, os astrônomos procuraram melhorar o céu descrito por Ptolomeu introduzindo novas constelações também no hemisfério norte.

Hercules

Ursa Minor

Lyra

Telescopium Vela

Equuleus

Ursa Major

Reticulum Sculptor

As constelações criadas após Ptolomeu Amerigo Vespucci (1503)

Crux Triangulum Australe

Aquarius

Ophiuchus

Aries

Pegasus

Cancer

Perseus

Capricornus

Sagitta

Gemini

Serpens

Apus

Leo

Triangulum

Chamaeleon

Gerard Mercator (1551)

Coma Berenices

Petrus Plancius (1592)

Columba

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C omparando ttamanhos amanhos nno o nnosso osso U niverso Comparando Universo O nosso Universo engloba tudo: do muito pequeno ao muito grande, das bactérias às supergaláxias. Por este motivo a astrofís í ica ís engloba, em suas áreas de pesquisa, praticamente tudo, das bactérias (verificando a possibilidade de vida em outros planetas) até as supergaláxias (estudando a fís í ica e a distribuição em larga escala dos maiores componentes individuais do Universo) ís O universo da astrofís í ica vai, portanto, das partíc ís í ulas fundamentais às superestruturas cósmicas (superaglomerados de galáxias) íc Por que partíc í ulas fundamentais? Porque elas são os elementos fo íc f rmadores de toda a matéria que existe no Universo. Muitos processos fís ís íc í icos que ocorrem no interior dos astros são devido às interações entre partíc í ulas elementares. Por exemplo, o Sol emite energia porque está ocorrendo um processo de interação de partíc í ulas elementares no seu interior, processo este que pode ser explicado íc usando-se a fís í ica nuclear. ís

Comparando tamanhos O muito pequeno tamanho do quark (uma das partículas fundamentais da natureza)

menor que 10-18 metros

tamanho do elétron

menor que 10-18 metros

tamanho do próton

10-15 metros

tamanho do núcleo do átomo

10-14 metros

tamanho do átomo de hidrogênio

10-10 metros

tamanho da molécula do hidrogênio

10-9 metros

tamanho dos vírus

20 a 300 x 10-9 metros

tamanho da molécula do DNA

10-7 metros

tamanho da célula

10-4 metros

tamanho de uma pulga

10-3 metros

O muito grande diâmetro da Terra

12,756 x 106 metros

diâmetro do Sol

14 x 108 metros

diâmetro do Sistema Solar

1011 metros

diâmetro da nossa Galáxia

~1021 metros

diâmetro do Grupo Local de Galáxias

~1022 metros

diâmetro do superaglomerado de Virgo

~1023 metros

diâmetro do Universo visível

maior que 1025 metros

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MARCELA NOGUEIRA