O que é Astronomia?

Estudo do Universo

As principais divisões são:

Astrofísica: Estuda a natureza dos objetos

Astrometria: Estuda a posição dos objetos

Cosmologia: Tenta responder como é o Universo

História da Astronomia

• Desde épocas remotas o céu fascinou a humanidade.

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Stonehenge

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Machu Picchu

Modelo Ptolomaico

• Cláudio Ptolomeu (150 a.C.)

Copérnico (1473-1543)

• “Sobre a Revolução dos Corpos Celestes” em 1543, ano de sua morte.
• Modelo Heliocêntrico. Baseado em observações e modelos matemáticos.

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Galileu Galilei (1564-1642)

• Criou a luneta.
• Descobriu as manchas solares
• Descobriu luas em outros planetas
• Descobriu os anéis de Saturno
• Acreditava que a Terra girava em torno do Sol.

Johannes Kepler (1571-1628)

• Usou as observações de Ticho Brahe para refazer o modelo cosmológicos.
• Teoria das órbitas elípticas.
• Seu modelo só não funcionava para Mercúrio. O erro de seu modelo era de 5° a 10’. Muito preciso para época.

Isaac Newton (1643 -1727 )

• Teoria da Gravitação Universal
• Baseando-se nos estudos de Kepler e Galileu, desenvolveu o sistema que usamos até hoje para observações corriqueiras.
• Seu modelo só não descreve o movimento de Mercúrio, que só foi entendido pela Relatividade Geral de Einstein.

Sistema Solar

Mercúrio

• Diâmetro 40% do da Terra
• Superfície semelhante a Lua da Terra
• Movimento em torno do Sol é de 88 dias
• Temperatura na superfície varia muito: de -173º a noite à 152ºC de dia.

Venus

• Quase do tamanho da Terra (12104Km)
• Nós conhecemos como Estrela Dalva.
• Atmosfera composta por dióxido de carbono (efeito estufa) temperatura 482° C .
• Um dia em Vênus dura 243 dias terrestres e o ano dura 225 dias.

Terra, nosso lar.

• Terceiro planeta do Sistema Solar
• A cor azul do céu se deve aos gases, principalmente nitrogênio (78%).

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A Terra é formadas por camadas:

• A crosta (parte sólida) tem aproximadamente 30Km.
• Depois temos o Manto (aonde fica o magma, ou lava), aproximadamente 2900Km, com temperatura na ordem de 100°C.
• Núcleo externo, temperatura de 3700°C e 5200Km de extensão.
• Por ultimo o núcleo interno, formado por ferro fundido( o que cria o campo magnético) a uma temperatura de 4300°C

Movimento de Translação

Responsável, junto com a inclinação do eixo, pelas estações do ano.

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Lua

• Único satélite natural da Terra
• Ela é o único corpo extraterrestre já visitado pelo homem
• Mesma face voltada para Terra

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Marte, o planeta guerreiro.

• Um dia dura 24h e 37min
• Radio de 6800 Km
• Temperatura é de -63° C
• Período orbital de 686 dias
• Por muito tempo acreditou-se que poderia haver vida inteligente em Marte

Júpiter, deus dos deuses.

• Primeiro dos planetas gasosos.
• Se Júpiter fosse oco, caberiam mais de mil Terras no seu interior
• Atmosfera composta por hidrogênio e Helio.
• Temperatura de -121°C
• O ano demora 4332 dias ou 11 anos.
• O dia é menor que o dia da Terra.
• Chega a emitir radiação, se fosse um pouco maior seria uma estrela.

Tamanho do Gigante

Grande Mancha Vermelha (GMV)

com cerca de 12.000 por 25.000 km

Não se sabe como tais estruturas podem se manter por tanto tempo.

As Luas de Júpiter.�16 luas.

Io: vulcões ativos.

Europa: Cheia de ranhuras, pode conter oceanos.

Ganímedes: Maior lua de Jupiter, contém água e gelo.

Calisto: Maior que Mercúrio, superfície recoberta por impactos.

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Saturno

• O segundo maior planeta do Sistema.
• Dia em Saturno dura 10 horas
• Saturno é menos denso que a água.
• Vento em Saturno pode atingir 500m/s
• Há 18 luas orbitando o planeta mais bonito do Sistema.

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Os Anéis de Saturno

Composto por inúmeras partículas de poeira, é na verdade um composição de vários anéis.

Urano

• Terceiro maior planeta do Sistema
• Período orbital de 84 anos.
• O metano existente na alta atmosfera dá ao planeta a cor azul-esverdeada.
• Plano de rotação muito inclinado.
• Voyager (1977) descobriu anéis.
• Tem 21 luas

Netuno

• O último dos gigantes de gás
• Se fosse oco poderia conter 60 Terras.
• Orbita o Sol a cada 165 anos.
• Tem oito luas.
• O dia demora 16 horas terrestres.
• A maior mancha, conhecida por Grande Mancha Escura, tem aproximadamente o tamanho da Terra.

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Plutão

• O último planeta do sistema
• Descoberto em 1930
• Único planeta não visitado por uma sonda
• Sua órbita dura 249 anos e é extremamente excêntrica. Durante 20 ano fica mais proximo do Sol do que Netuno.
• Sua rotação é 90° com a dos outros planetas.

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Outros objetos do Sistema Solar

• Cometas: Pequenos e com órbitas muito elíptica aproximam-se muito do Sol, quando isso ocorre parte de sua matéria começa a se soltar devido ao vento solar e forma a sua cauda. O mais famoso é o Halley.

Asteróides

• São corpos pequenos, mas ao contrario dos cometas tem órbitas mais circulares. Há um cinturão deles entre a Marte e Júpiter e outro depois de Plutão.
• Alguns foram bem estudados como Gaspra e Mathilde.

Gaspra, primeiro asteróide fotografado pela sonda Galileu. Dimensões: 20x12x11Km

Estrelas

• Estrelas são imensas massas de gás, principalmente hidrogênio. Suas enormes massas causam um pressão gravitacional que acaba pressionando os núcleos de hidrogênio uns contra os outros até que eles se fundam e provoquem explosões atômicas.
• Sucessivas reações vão criando todos os elementos químicos que conhecemos.

A Vida de Uma Estrela

Depende da quantidade de gás que a estrela tem e da luminosidade dela. Quanto mais hidrogênio a estrela tem, mais rápido ela gasta esse combustível e menor o tempo de vida.

O Sol tem um tempo de vida de 10 bilhões de anos, os físicos acham que nossa estrela já tem 5 bilhões e, portanto, temos mais 5 bilhões de anos de praia.

Nossa Estrela: O Sol.

• Massa: 332 x Terra
• Diâmetro: 111 x Terra
• Temperatura na superfície: 6000°C
• Temperatura no centro:1,5 x 10⁷ °C
• Rotação: 23 dias no equador
• Idade: 4,8 bilhões de anos

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Data da MORTE do Sol: Daqui a 5 bilhões de anos

Manchas e Explosões Solares

Estrelas Estrelas

Alfa crux

Betelgeuse

Aldebaran

As constelações

Constelações são agrupamentos aparentes de estrelas que nos ajudam a localizar objetos no céu.

A constelação mais famosa aqui no Hemisfério Sul é o Cruzeiro-do-Sul. O braço maior aponta exatamente para o pólo sul celeste.

Outras constelações de fácil localização são Orion e o Escorpião.

Ao lado temos a constelação de Orion e a posição real entre as estrelas.

Constelações Famosas

Cruzeiro do Sul

Escorpião

Cruzeiro do Sul

O Zodiaco

As constelações que formam o Zodíaco (círculo dos animais) definida por Aristóteles e servia para marcar as épocas do ano.

• Áries de 19 de abril a 13 de maio,
• Touro de 14 de maio a 19 de junho,
• Gêmeos de 20 de junho a 20 de julho,
• Câncer de 21 de julho a 9 de agosto,
• Leão de 10 de agosto a 15 de setembro,
• Virgem de 16 de setembro a 30 de outubro,
• Libra de 31 de outubro a 22 de novembro,
• Escorpião de 23 de novembro a 29 de novembro,
• Ofiúco de 30 de novembro a 17 de dezembro,
• Sagitário de 18 de dezembro a 18 de janeiro,
• Capricórnio de 19 de janeiro a 15 de fevereiro,
• Aquário de 16 de fevereiro a 11 de março e
• Peixes de 12 de março a 18 de abril.

Galáxias

• Grupamento de estrelas. Normalmente girando em torno de um centro comum, que acredita-se ser um buraco-negro.

Galáxia NGC 3370

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Via Lactea

Nossa Galáxia é de forma aspiral. Acredita-se que no centro haja um enorme buraco negro sugando tudo.

• Extensão: 100 mil anos-luz.
• Estamos a 30 mil anos luz do centro da Via Láctea
• O Sol caminha pela galáxia com uma velocidade de 220 Km/s
• A via láctea tem, aproximadamente, 400 bilhões de estrelas
• O Sol demora 250 Milhões de anos para dar uma volta em torno da galaxia.

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Você já viu a Via Lactea?

Conjunto de Galáxias

Como as estrelas se aglomeram para formar galáxias, essas se aglomeram e formam grupos.

A nossa está inserida num grupo com 40 galáxias, mas há grupos com centenas.

Cúmulo Abell 2218, fotografado pelo Telescópio Espacial Hubble.

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Aglomerado da Hydra

Superaglomerados

• Em 1953, o astrônomo francês Gérard de Vaucouleurs (1918-1995) demonstrou que os aglomerados de galáxias também formam superaglomerados.
• O Supercúmulo Local, do qual fazemos parte, tem uma extensão de 100 milhões de anos-luz! Contém o grupo Local e o cumulo de Virgem.

Aglomerado de Coma

Objetos estranhos

Anãs Brancas

Tem a massa do Sol mas o tamanho da Terra. Sua densidade é enorme.

Super Novas

• São estrelas, morrendo, que estão ejetando material para o espaço. São extremamente brilhantes.

Buracos Negros

Quando a massa da estrela é maior que 3 vezes a massa do Sol o colapso gravitacional não para e a estrela começa a ficar extremamente densa, a ponto de nem mesmo a luz conseguir escapar do campo gravitacional.

Estrelas Binarias

Uma estrela pode orbitar outra.

Binária visual Kruger 60 observada no Observatório de Yerkes

Sirius a estrela mais brilhante do céu.

Sistema em Centauro

Quasar

• São objetos parecidos com estrelas, mas que irradiam energia semelhante a uma galáxia. São pouco compreendidos. São os objetos mais distantes conhecidos (em torno de 10 bilhões de anos-luz)

SDSS J104433.04 –012501.2 o objeto mais distante conhecido, mais de 13 bilhões de anos-luz

Cosmologia

O estudo que visa entender o universo em que vivemos é a mais antiga das ciências.

As galáxias estão se afastando de nós (Hubble)

o que gerou a teoria do universo inflacionário O fato do céu ser escuro a noite foi um forte argumento de que o universo não era infinito e atualmente concordamos que pelo menos ele teve um início.

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Bing-Bang

• Proposto por Fred Hoyle em 1950
• Qual o destino do Universo?

• Pode ser que a expansão pare por causa da atração gravitacional e poderá haver um novo Big-Bang. Se é que isso já não aconteceu!
• Para que as teorias atuais funcionem o Universo conhecido teria que ter densidade 100 vezes menor que a conhecida atualmente, o que gerou a teoria da matéria escura.
• Pode ser que a expansão não pare e aí o teremos que ela ira continuar até que a temperatura do Universo seja zero.

Radiação de Fundo

A confirmação experimental, em 1965, de que a Radiação de Fundo (proposta por Gamow em 1948) existia foi a confirmação da Teoria do Bing-Bang

Arno Penzias e Robert Wilson

Bibliografia

Sites:

• http://www.solarviews.com/portug/
• http://astro.if.ufrgs.br/
• http://seds.lpl.arizona.edu/messier/
• http://sohowww.nascom.nasa.gov/
• http://antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/astropix.html

Livros:

• Manual do astrônomo amador / Jean Nicolini
• Astronomy and cosmology : a modern course / Fred Hoyle
• Para ler Galileu Galilei : dialogo sobre os dois maximos sistemas do mundo / Carlos Arthur R. Nascimento
• A origem do universo / John D. Barrow ; tradução de Talita M. Rodrigues
• Uma breve historia do tempo : do big bang aos buracos negros / Stephen W. Hawking ; tradução de Maria Helena Torres
• O Universo Numa Casca de Noz / Stephen Hawking; tradução Ivo Korytowski
• Einstein's universe / Nigel Calder
• Principles of physical cosmology / P. J. E. Peebles
• Astronomy – The Evolving Universe / Michael Zeilik

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