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História Aula III Astronomia moderna e a fronteira final Ensino de Astronomia Curso de extensão – Ensino de Astronomia no ABC

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História

Aula III

Astronomia moderna e a fronteira final

Ensino de Astronomia

Curso de extensão – Ensino de Astronomia no ABC

“Não há como voltar ao passado. A escolha é o Universo

ou o nada” – H. G. Wells

Novas formas de ver o Universo

Composição das atmosferas planetárias

A física clássica é questionada

Universo em expansão e o Big Bang

A física do muito pequeno e a do muito grande

Telescópios espaciais

Exploração do Universo fora da Terra

Joseph Von Fraunhofer (1787-1826)

Óptico

Linhas de Fraunhofer

A luz é composta por diversas cores

As linhas de absorção do espectro

Linhas de Fraunhofer

Espectroscopia

Linhas de Fraunhofer

William Hyde Wollaston – químico

Utilizou prismas para ver as linhas de absorção antes de Fraunhofer

Fraunhofer foi quem primeiro as catalogou

A importância deste experimento

O que as linhas dizem sobre o Universo

As linhas indicam que os elementos químicos absorvem a luz

A comparação com o espectro da luz indica quais elementos compõem a fonte de emissão

Composição do Sol

Hidrogênio (primeira detecção), Hélio,Ferro, Sódio, Cromo, Níquel, Oxigênio e Bário.

Composição das atmosferas

Através deste processo, Kirchhof e Bunsen perceberam que cada elemento químico apresenta linhas de absorção diferentes

A composição dos planetas e estrelas começou a ser catalogada

Cosmologia

Estuda a evolução e a estrutura do Universo

Immanuel Kant (1724-1804)

Immanuel Kant (1724-1804)

Universos Ilhas

Movimento ao redor do Sol é o mesmo das estrelas no firmamento

Estrelas Nebulosas

Outros Universos

Galáxias distantes

William Herschel e Carolina Herschel

Observou as distantes objetos nebulosos

Catalogação das estrelas nebulosas

Telescópios de alta qualidade

Descobridor do planeta Urano

Estrelas nebulosas

William Parsons

O Telescópio Leviatã

A galáxia rodamoinho

Galáxia 5194

Medindo as distâncias

Ângulo de paralaxe

Segundo de arco

Medindo as distâncias

Medindo as distâncias

Algumas distâncias astronômicas

Distância da Terra ao Sol – 150 milhões de Km - 1 Unidade Astronômica

Estrela mais próxima – Proxima Centauri 1.3 Parsec – 4,24 anos-luz

1 parsec - 3,6 anos-luz

James Clerk Maxwell (1831-1879)

Eletromagnetismo

A velocidade das ondas eletromagnéticas

Ole Roemer mediu a velocidade da luz em 1676

299.792.458 m/s

A luz é um fenômeno eletromagnético

Max Planck (1858-1947)

Pequenas partículas

A luz é composta de pequenas partículas chamadas de quanta

Surge a física quântica

A física do muito pequeno

Um novo Universo a ser explorado

Albert Einstein (1879-1955)

Relatividade especial

Henri Poincaré antes de 1900

Annus Mirabilis (1905)

As teorias devem ser simples

Relatividade especial

As leis da física se aplicam a todos os sistemas referencias inertes

A velocidade da luz ( c ) no vácuo é a mesma para todos os observadores independente do movimento da fonte de emissão

Relatividade Geral (1915)

A gravidade distorce o espaço-tempo

Equivalência entre física entre um campo gravitacional e a correspondente aceleração do sistema de referência

Curvatura da luz

Relatividade Geral (1915)

Geometria plana

Espaço curvo

Teorias da Relatividade

As teorias da relatividade serão discutidas com mais detalhes durante o curso

Universo Estático

Einstein acreditava que o Universo era estático

Universo inalterado

Eventos locais

Constante cosmológica de Einstein

Universo em expansão

Alexander Friedmann

Nenhum grande cientista da época se interessou pelo modelo

Friedmann alterou as equações para que funcionassem em um Universo não estático

Big Bang

Houve um início para o Universo

O Universo está expandindo

Os efeitos Red Shift e Blue Shift

Edwin Hubble

Edwin Hubble

Astrônomo

Hubble

Observatório do Mount Wilson

As estrelas nebulosas são galáxias

Classificação das galáxias

O garfo de Hubble

O Universo está expandindo

A sequência de Hubble

Enxergando o Big Bang

Primeira luz

Radiação cósmica de fundo

Primeiras galáxias

A morte fria do Universo

Entropia

Menos energia será produzida com o passar do tempo

O aumento da Entropia

Telescópios espaciais

Observatório orbital espacial 1 e 2 (1971/1972)

A necessidade de se ter observatórios e telescópios espaciais

Evitar a interferência causada pela atmosfera

Hubble Space Telescope

Telescópio Espacial Hubble

Lançado em 1990

Foram realizadas mais de 1 milhão de observações

A ferramenta científica com mais artigos escritos com base em suas descobertas. Mais de 15.000

Telescópio Espacial Hubble

Rádio Telescópios

Vasculha o Universo buscando emissões na frequência de Rádio.

Não possui espelhos

As ondas de rádio atravessam as nuvens

O radiotelescópio de Arecibo em Porto Rico foi até faz pouco o maior telescópio fixo do mundo, com um espelho de 305 m de diâmetro feito de placas de alumínio.

O rádio telescópio chinês, FAST,atualmente é o maior do mundo com 500 metros de diâmetro

Radio telescópio de Arecibo e FAST

Telescópios Infravermelhos

Telescópios infravermelhos funcionam de forma similar aos óticos, mas tem que ser resfriados, i. e. com hélio liquido

No infravermelho dá para observar a formação de estrelas e galáxias, a composição química de planetas

Telescópios Infravermelhos Spitzer e Herschel

Corrida espacial

O fim da segunda guerra mundial e o início da guerra fria

Os soviéticos avançam

Os norte americanos afirmam que irão pisar na lua até o fim da década de 1960.

O pouso na Lua em 20 de julho de 1969

Programas espaciais

NASA – National Aeronautics and Space Administration

ROSCOSMOS – Agência espacial Russa

ESA – Agência Espacial Européia

Japão, Índia e China

Programas espaciais

Sputnik foi lançado em 1957

Programas espaciais

ROSCOSMOS – Agência espacial Russa

Primeiro ser humano a ver a curvatura da Terra

Yuri Gagarin

Programas espaciais

NASA – National Aeronautics and Space Administration

Apollo 11

Diversas missões

Apollo 11

Próxima aula – 14/04/2018

Primeira aula de Sistema Solar