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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

Posições de objetos celestesPosições de objetos celestes


O que enxergamos no céu “plano”

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


Astronomia de Posição: Astronomia de Posição: alguns conceitosalguns conceitos

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


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 – 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)

Ponto Vernal:Ponto Vernal:

Υ : ponto vernal

Terra em 21/03

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

Medidas de Distância: PARALAXEMedidas de Distância: PARALAXE

Linha de base:

Terra


Linha de base:

Órbita da Terra

1 U.A.

1 radiano = 57,31 radiano = 57,3 ºº = 2,063x10 = 2,063x1055 ” ” (segundos de (segundos de

arco)arco)


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


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


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

Bom fim de semana!Bom fim de semana!

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