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F031 - Tópicos em Astronomia e F031 - Tópicos em Astronomia e AstrofísicaAstrofísica
Parte 1: Propriedades das EstrelasParte 1: Propriedades das Estrelas
Prof. Ernesto KempProf. Ernesto Kemp
UNICAMP – IFGW – DRCCUNICAMP – IFGW – DRCC
[email protected]@ifi.unicamp.br
Considerações sobre Astrofísica:Considerações sobre Astrofísica:
A astrofísica é uma CIÊNCIA, e para tanto, requer OBSERVAÇÕES sistemáticas Classificação de objetosClassificação de objetos
Fonte de informação: RADIAÇÕES
em seu conceito mais amplo :em seu conceito mais amplo : Radiação eletromagnética (em todo o espectro)Radiação eletromagnética (em todo o espectro) PartículasPartículas Ondas gravitacionais (?)Ondas gravitacionais (?)
Classificação de objetos celestesClassificação de objetos celestes
Propriedades dos objetos celestesPropriedades dos objetos celestesAstrofísica dos objetosAstrofísica dos objetos
Estrutura do UniversoEstrutura do UniversoPosições e DistânciasPosições e Distâncias
Considerações sobre Astrofísica:Considerações sobre Astrofísica:
Propriedades das EstrelasPropriedades das Estrelas Estruturais
Distâncias Brilho
Brilho aparente Brilho absoluto (luminosidade)
Temperaturas das superfícies Cores (índices de cor) – Classes espectrais Raios Massas e densidades Atmosferas
Dinâmicas Composição química dos interiores
+ Evolução estelar e núcleo síntese Estrelas varáveis e estrelas com características peculiares
... Veremos ainda, estruturas em grande escala:
galáxias / aglomerados & Cosmologia
Como vemos o céu?Como vemos o céu?Exemplo: constelação de OrionExemplo: constelação de Orion
“olho”“mente”
universo real
Para localizarmos um objeto na abóbada Para localizarmos um objeto na abóbada celeste precisamos definir celeste precisamos definir
DUAS COORDENADAS angulares,DUAS COORDENADAS angulares,
distâncias não são necessárias distâncias não são necessárias
Posições de objetos celestesPosições de objetos celestes
Eclíptica: plano da órbita da Terra Eclíptica: plano da órbita da Terra em torno do Solem torno do Sol
Posições de objetos celestes:Posições de objetos celestes:O céu local – coordenadas horizontaisO céu local – coordenadas horizontais
Plano fundamental: horizonte localPlano fundamental: horizonte local
A: azimute
h: altura
z: ângulo zenital
Azimute:Azimute: A : ângulo medido sobre o círculo do horizonte, na direção A : ângulo medido sobre o círculo do horizonte, na direção
N-L-S-O, com fim no círculo vertical do astroN-L-S-O, com fim no círculo vertical do astro00o o ≤ A ≤≤ A ≤ 360 360ºº , ,
Altura:Altura: h: ângulo medido sobre o círculo vertical do astro, do horizonte h: ângulo medido sobre o círculo vertical do astro, do horizonte
ao astro, em direção ao zêniteao astro, em direção ao zênite -90-90oo ≤≤ h h ≤≤ 90 90ºº , ,
Distância zenital:Distância zenital: z: ângulo medido sobre o círculo vertical do astro, do zênite ao z: ângulo medido sobre o círculo vertical do astro, do zênite ao
astro, em direção ao horizonteastro, em direção ao horizonte00oo ≤≤ h h ≤≤ 180 180ºº
=> z + h = 90=> z + h = 90º º
Posições de objetos celestes:Posições de objetos celestes:O céu local – coordenadas horizontaisO céu local – coordenadas horizontais
O sistema de coordenadas horizontais é O sistema de coordenadas horizontais é um sistema um sistema locallocal. . As coordenadas (A,h) de um astro As coordenadas (A,h) de um astro dependem do lugar e do instante de dependem do lugar e do instante de observação, portanto, NÃO são observação, portanto, NÃO são características do astro.características do astro.
... Precisamos de outro sistema... Precisamos de outro sistema
Posições de objetos celestes:Posições de objetos celestes:O céu local – coordenadas horizontaisO céu local – coordenadas horizontais
Posições de objetos celestes:Posições de objetos celestes:O céu – coordenadas equatoriaisO céu – coordenadas equatoriais
α: ascensão reta
δ: declinação
Υ: ponto vernal, ponto gama,equinócio vernal
Ponto Vernal:Ponto Vernal:
está na reta definida pela intersecção dos está na reta definida pela intersecção dos planos da eclíptica e do equador celeste. planos da eclíptica e do equador celeste. A direção e sentido são precisamente A direção e sentido são precisamente determinadas pela data do equinócio determinadas pela data do equinócio vernal, em 21 de Marçovernal, em 21 de Março (primavera no N, outono no S) (primavera no N, outono no S)
Posições de objetos celestes:Posições de objetos celestes:O céu – coordenadas equatoriaisO céu – coordenadas equatoriais
Ascensão reta - Ascensão reta - αα : :ângulo medido sobre o equador celeste, com ângulo medido sobre o equador celeste, com
origem no meridiano que passa pelo ponto origem no meridiano que passa pelo ponto vernal e fim no meridiano do astro. Varia vernal e fim no meridiano do astro. Varia entreentre 0h 0h ≤≤ αα ≤ 24 h≤ 24 h(com fácil conversão p/ graus: 24h (com fácil conversão p/ graus: 24h 360 360ºº ) )
Declinação - Declinação - δδ : :Ângulo medido sobre o meridiano do astro, Ângulo medido sobre o meridiano do astro,
com origem no equador e extremidade no com origem no equador e extremidade no astro. Varia entre astro. Varia entre -90-90oo ≤≤ δδ ≤ ≤ 9090oo
Conversões:Conversões:Coordenadas Coordenadas
Horizontais Horizontais Equatoriais Equatoriais
Base de conversão: Tempo SideralBase de conversão: Tempo Sideral
Tempo SideralTempo Sideral
Dia solar: duas culminações sucessivas do Sol
24 horas
Dia sideral: duas culminações sucessivas de um astro
23h:56min
Diferença: ~ 1º extra que a Terra necessita girar devido ao movimento orbital
Conversões:Conversões:Coordenadas Coordenadas
Horizontais Horizontais Equatoriais Equatoriais Variáveis:Variáveis:
Latitude, Longitude, Asc. Reta, Declinação, Dia Juliano, hora Latitude, Longitude, Asc. Reta, Declinação, Dia Juliano, hora locallocal
Algoritmo de Conversão:Algoritmo de Conversão: Practical astronomy with your calculatorPractical astronomy with your calculator
Peter Duffett-Smith Peter Duffett-Smith Cambridge University Press (1989) Cambridge University Press (1989)
Problemas y Ejercicios prácticos de astronomia, Problemas y Ejercicios prácticos de astronomia, B.A. Vorontsov-VeliaminovB.A. Vorontsov-VeliaminovEditorial MIR, Moscou (1974)Editorial MIR, Moscou (1974)
... será adicionado à nossa pasta ...... será adicionado à nossa pasta ...
Medidas de DistânciaMedidas de DistânciaParalaxe: medidas de distância usando Paralaxe: medidas de distância usando
dois pontos de referência e trigonometria dois pontos de referência e trigonometria básica com os ângulos envolvidosbásica com os ângulos envolvidos
1 radiano = 57,31 radiano = 57,3 ºº = 2,063x10 = 2,063x1055 ” ” (segundos de (segundos de
arco)arco)
Medidas de Distância: PARALAXEMedidas de Distância: PARALAXE
PARSEC:
Paralax-second
PARSEC:PARSEC:1 parsec = 1 segundo de arco de paralaxe1 parsec = 1 segundo de arco de paralaxe
1 parsec = 3,262 anos-luz1 parsec = 3,262 anos-luz
Medidas de Distância: PARALAXEMedidas de Distância: PARALAXE
Método usado por Bessel (1784-1846) Método usado por Bessel (1784-1846) para medir a distância de para medir a distância de Proxima Centauri (Proxima Centauri (αα Centauri) Centauri) p = 0,77 ”p = 0,77 ”
Limites (medidas com satélites):Limites (medidas com satélites):P = 0,001 ” => 1 kiloparsecP = 0,001 ” => 1 kiloparsecO centro da galáxia está a ~ 8 kpcO centro da galáxia está a ~ 8 kpc
Medidas de Distância: PARALAXEMedidas de Distância: PARALAXE
Trigonometria EsféricaTrigonometria Esférica
Vamos usar o Livro do Kepler (on-line)Vamos usar o Livro do Kepler (on-line)
http://astro.if.ufrgs.br/index.htmlhttp://astro.if.ufrgs.br/index.html