conceitos de astrofísica
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8/7/2019 conceitos de astrofsica
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Conceitos deConceitos de
AstrofAstrofsicasica
Coordenadas celestes:: Localizando as estrelas no cu
Magnitude, Fluxo e Luminosidade: Comparando o brilho das
estrelas
Espectroscopia: Comparando a temperatura e a
composio qumica das estrelas
Joo Francisco C. Santos Jr.
Grupo de Astrofsica
V.3 DF-ICEx/UFMG
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Sirius (E CMa)
Onde fica? Coordenadas celestes
Qual o seu brilho? Magnitude e luminosidade
E sua temperatura superficial? Espectro e radiao de corpo-negro
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Sirius
Trs Marias
Betelgeuse
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Coordenadas Equatoriais de Sirius:
E = 06h 45m 08.92sH = -16 42 58.0
poca 2000.0
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Magnitud
eI
II
III
IV
V
VI
Hipparchus (sec. II a.C.):1000 estrelas classificadas em 6 grupos
estrelas de magnitude I so 100 vezes maisbrilhantes que as de magnitude VI
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Escala de Magnitude
(m) Estrelas com 1 < m < 6
o m q F(fluxo=energia emitida por segundo e por unidade de
rea)
Definio precisa
m6- m1 = 5 F1/F6=100
Escala do olho humano log
m6- m1 = cte* log(F1/F6)
cte = 2.5
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F = L / (4T r2)
[F] = [E / ( t A)]
Para r = R*L = 4TR*
2 W T 4
Fluxo (F) e Luminosidade
(L)
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Distncia (r)
Paralaxe p(")
r(pc) = 1 / p()
Sirius: 2.7 pc
animao
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Magnitude Absoluta M m(10 pc)m - M= 2.5 * log (FM/ Fm)
Mas
Fm = L / 4T r2 e FM= L / 4T (10) 2
Assim,
m - M= 2.5 * log (r2/ 102) =
= 5 * log r - 5
Sirius:r= 2.7 pc , V= -1.5 p MV = 1.3
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Espectroscopia
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Classificao das ondas
eletromagnticas:
Raios gama
Raios XUV
Visvel
Infravermelho
Microondas
Rdio
P e 10-3 nm
P de 10-3
a 10nmP de 10 a 300nm
P de 400 a 800 nm
P de 1 a 103 Qm
P de 1 mm a 10 cm
P > 1cm
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Espectro do Sol:
Espectro
p
Distribuio de energia com o
comprimento de onda (oufreqncia)
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Sirius
Betelgeuse
Espectros Estelares
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Origem das linhas espectrais
Modelo de Bohr (1915): eltrons em rbitas
quantizadas de energias bem definidas
Transies eletrnicas de um orbital para outro
produzem as linhas espectrais
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Energia de uma rbita do tomo de
hidrognio
E=-(13,6 eV)/n2
onde n= nmero da rbita.
Quando um eltron passa de uma rbita (nvel) de energia maior, n1 ,
para outra de energia menor, n2 , um fton emitido com energia:
Efton = En1- En2
Efton = h*R = hc/P
E a freqncia deste fton dada por:
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Diagrama de nveis de energia
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Espectro de absoro do H
Absoro de fton com energia correspondente transio
de um nvel mais baixo para outro mais alto
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Mecanismos de balano de energia
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Leis de Kirchhoff (1859)
1) Um gs muito comprimido, um slido ou um lquido
quente e opaco emite um espectro contnuo.
2) Um gs quente e transparente gera um espectro de
linhas de emisso caractersticas da composio qumica
do gs
3) Se radiao eletromagntica passa atravs de um gs
relativamente frio, este gera um espectro de linhas de
absoro caractersticas da composio qumica do gs.
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Linhas caractersticas de diversos
elementos
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Tipos Espectrais
O BAFG KM
SiriusT=10000K
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Tipos Espectrais
Oh! BeA FineGirl, Kiss Me!
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Espectro: representao
grfica x imagem
Fluxo
P
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Corpo negro x espectro solar
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Concluses
magnitude, fluxo
corpo negro
modelo atmico
Observaes
distncias
Luminosidade, Temperatura, Composio qumica
espectro
Teoria