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Observatório do CDCC - USP/SC. Sessão Astronomia. Medidas de distância e a descoberta das galáxias. Raul Celistrino Teixeira. Medidas de distâncias em astronomia. Como sabemos a distância das estrelas? Paralaxe
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Medidas de distância e a descoberta das galáxias Raul Celistrino Teixeira
Medidas de distâncias em astronomia • Como sabemos a distância das estrelas? • Paralaxe • Utilização da diferença entre duas visões, de diferentes pontos de observação
Paralaxe heliocêntrica • Para a medição da distância das estrelas, utiliza-se o movimento da Terra ao redor do Sol • Estrela parece se mover em relação ao fundo, devido ao movimento do observador (a Terra)
Paralaxe heliocêntrica • Limitação: ângulo de paralaxe das estrelas muito pequeno • α Centauri: Menor que 1” de arco (1º/3600), ou o equivalente a um objeto de 4 mm visto a 1 km! • Hipparcos: Precisão de 0,001” (um homem na Lua, visto da Terra!!)
Paralaxe heliocêntrica - Hipparcos • Hipparcos – Lançado pela ESA, operou de 1989 a 1993 • Obteve dados astrométricos precisos de ~ 120 000 estrelas – Catálogo Hipparcos • Compilou também dados, já não tão precisos, de ~ 1 milhão de estrelas – Catálogo Tycho • Com tal precisão, podemos
Paralaxe heliocêntrica - Hipparcos • Mapeou uma região de ~ 2000 anos-luz ao redor do Sol • Via Láctea, nossa galáxia, tem 100 000 anos-luz de diâmetro, e ~ 100 bilhões de estrelas • Próximo projeto: Gaia, que promete maior precisão (equivalente a medir o polegar de um homem na Lua, aqui da Terra!!!), ~ 1 bilhão de estrelas a serem medidas
Paralaxe espectroscópica • Como medir distâncias de estrelas mais distantes? • Com os dados das estrelas próximas à Terra, conhecem-se relações entre grandezas das estrelas • Luminosidade: Potência luminosa (quantidade de luz que a estrela emite, por tempo)
Luminosidade X Fluxo • Ambas as lâmpadas apresentam a mesma luminosidade, mas os observadores vêem fluxos diferentes • Fluxo: Depende da luminosidade e da distância entre o observador e o objeto • Conhecendo a distância e o fluxo, conhece-se a luminosidade
Diagrama Hertzsprung-Russell • Relação entre temperatura (ou cor) e luminosidade das estrelas • Modo de descobrir, agora, luminosidade das estrelas mais distantes e, com isso, sua distância
Cefeidas • Cefeidas são uma classe de estrelas variáveis (estrelas cujo brilho varia no tempo) • Primeira cefeida descoberta na constelação de Cepheus, por John Goodricke • 1908: Henrietta Leavitt descobre relação período-luminosidade para cefeidas na Pequena Nuvem de Magalhães
Cefeidas • Relação período-luminosidade muito mais precisa, permite aos astrônomos identificar distâncias com precisão muito maior • Grande avanço na determinação de distâncias
Nebulosas X Galáxias 60 milhões a.l. • Discussão acerca do tamanho / distância de objetos chamados, à época, de nebulosas • Harlow Shapley: Mede o tamanho da galáxia em 300.000 anos-luz, a partir de estrelas cefeidas. Acredita que as nebulosas são apenas objetos em nossa galáxia 5 mil a.l.
Nebulosas X Galáxias • Edwin Hubble: Partidário de idéias contrárias, acredita que, entre essas nuvens, há objetos externos à Via Láctea • 1924: Observando a Galáxia de Andrômeda, Hubble descobre uma cefeida, e mede sua distância – 1 milhão de anos-luz!
Galáxias!!! • Com o fluxo (brilho) da galáxia, e sua distância, Hubble pode estimar sua luminosidade – da ordem de 400 bilhões de vezes a luminosidade do Sol! • A Galáxia de Andrômeda é, de fato, uma outra “ilha de estrelas”, tal como a nossa!
Galáxias • A partir daí, os astrônomos (incluindo Hubble) passam a determinar a distância de muitas outras galáxias a partir de estrelas cefeidas encontradas nas mesmas • Hubble estabelece, portanto, um sistema de classificação para as galáxias que vão sendo descobertas, com base em sua morfologia (forma)
NGC 1300 – Espiral barrada M101 - Espiral
NGC 4636 – “Os ratos”, galáxias colidindo M104 - “Sombrero”, espiral
Aglomerados de galáxias • Percebe-se, com o tempo, que as galáxias agrupam-se em aglomerados, espalhados pelo Universo • A Via Láctea encontra-se no Grupo Local, junto com mais de 30 outras galáxias, tal como Andrômeda, a Pequena e a Grande Nuvem de Magalhães.
Aglomerados de galáxias • Aglomerado de Virgem: a 40 milhões de a.l. de nossa galáxia
Estrutura de larga escala do universo • Esses aglomerados agrupam-se em estruturas ainda maiores, e então temos a estrutura de nosso universo, milhões de galáxias distribuídas não-homogeneamente, mas formando estruturas características
Estrutura de larga escala do universo • Ao lado, simulação, no plano, do que significa “estrutura de larga escala” e “não-uniformidade na distribuição de massa”
