Medindo Estrelas
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A bertura do Setor de Astronomia - CDCC Observatório do CDCC - USP/SC Sessão Astronomia Medindo Estrelas Por Adalberto Anderlini de Oliveira Breve Introdução Introdução Como medir algo? 5 sentidos: visão audição tato olfato paladar O que chega até nós? Comparação (padrão) Introdução E em uma estrela? De onde sairão as medidas? O que sai da estrela e chega até nós? partículas elementares átomos radiação eletromagnética Histórico Galileu Galilei Era pré-telescópio Era pós-telescópio 1609 Histórico Isaac Newton (1642 - 1727) Qual a natureza da luz? Histórico EMPATE Isaac Newton (1642 - 1727) Christian Huygens (1629 - 1695) luz tem comportamento dual Histórico William Herschel (1738 - 1822) Descobre o Infravermelho Radiação Ionizante Potencialmente perigosa ou benéfica RADIO MICROONDAS INFRAVERM. < BAIXA FREQÜÊNCIA LUZ VISÍVEL ULTRAVIOL. ESPECTRO DE ENERGIAS RAIOS-X GAMA CÓSMICA ALTA FREQÜÊNCIA > Fotômetro Aparelho calibrado: padronizar Corrente (I)= quantidade tempo Galileu Galilei (1564 - 1642) Espectrômetro Espectrômetro fotômetro telescópio colimador I lente divergente intensidade prisma contínuo linha de absorção azul espelho (nm) vermelho Espectro Não! Não! ENão! não! Esse sim! n p p n linhas de absorção elétron com maior energia, mas natureza prefere menor energia Espectro n p p n linhas de emissão Leis de Kirchhoff Nuvem de Gás Fonte de Espectro Contínuo Espectro Contínuo com linhas de absorção Espectro Contínuo Linhas de Emissão Depois de uma não tão breve introdução Medindo Importantes Propriedades Estelares Como medir a composição química de uma estrela? Como medir a composição química de uma estrela? Através do espectro Dois problemas: descobrir a presença de um elemento, e medir sua quantidade Presença: descobrindo uma ou várias linhas de absorção ou emissão Hidrogênio: linhas características http://astro.if.ufrgs.br/rad/elements/Elements.htm Como medir a composição química de uma estrela? Quantidade: quanto mais intensa e mais escura a linha de absorção, maior a quantidade quanto mais intensa e mais clara a linha de emissão, maior a quantidade Como medir a temperatura de uma estrela? Superficial Carga acelerada irradia com certa energia (certo ) Quanto maior a temperatura, maior a velocidade 37,5 º Lei de Wien Como medir a temperatura de uma estrela? Estudando o espectro da estrela, podemos descobrir qual cor é mais fortemente irradiada calculamos a temperatura pela Lei de Wien máx. fluxo x T = 0,290 cm.K Como medir o campo magnético de uma estrela? Núcleo: cargas em movimento geram campo magnético N S Campo magnético põe as cargas em movimento Motor: Ventilador Cortador Grama Como medir o campo magnético de uma estrela? Na presença de um campo magnético, as linhas de absorção e de emissão são divididas em duas ou mais linhas próximas – Efeito Zeeman Quanto maior o campo, maior a separação Como medir a velocidade de uma estrela? movimento ao longo da linha de visão velocidade radial movimento perpendicular à linha de visão velocidade tangencial Como medir a velocidade radial da estrela? Efeito Doppler observador estacionário normal Como medir a rotação de uma estrela? • extremo A se aproxima do observador (blueshift) • extremo B se afasta do observador (redshift) A B Como medir a rotação de uma estrela? • Considere uma linha de absorção sendo formada em todos os pontos da atmosfera estelar. • Se a estrela não estiver rotacionando, não ocorrerão os desvios, e a linha será bem estreita. • Se a estrela estiver rotacionando, ocorrerão os desvios, e a linha será alargada. Como medir o fluxo de uma estrela? O que faz sair mais água? Área Potência Como medir o fluxo de uma estrela? P d F .T P F A 4 Lei de Stefan-Boltzmann A Fotômetro Como medir o raio de uma estrela? P 4 .T A P .T 2 4 .R 4 P F A e F .T 4 Como medir a magnitude de uma estrela? Qual poste brilha mais? Como medir a magnitude de uma estrela? Fluxo medido F Brilho aparente das estrelas (Hiparcos, séc. II a.C.) m = C – 2,5 log F magnitude aparente 1 2 3 4 5 6 magnitude 1 2 3 4 5 6 Como medir a magnitude de uma estrela? Como medir a magnitude de uma estrela? 1 magnitude absoluta 2 3 d 4 d 5 d d 6 d d d = 10 pc = 32,7 AL O diagrama H-R (Hertzprung Russell) Evolução Estelar Massa Não existe movimento nesse sentido Não é essa a posição das estrelas no céu Como medir a idade de uma estrela? Aglomerado Aberto Modelo de Evolução Luminosidade Idade Zero 2 bilhões de anos 10 bilhões de anos Temperatura Casos Especiais ( importantes para comparação com outras teorias ) Como medir a distância até uma estrela? Estrelas Próximas Distância até o outro lado do rio A D C d Rio E B BC DE d AB EC Como medir a distância até uma estrela? mparalaxe.mpg D tan p d A1 A2 p 2 Como medir a velocidade tangencial da estrela? • devemos saber a distância de estrela até nós • e devemos medir a taxa de variação angular no céu (movimento próprio) d (segundos de arco por ano) Como medir a massa de uma estrela? Par óptico Sistema binário Gravitacionalmente unidas Como medir a massa de uma estrela? Estrelas Duplas 3ª Lei de Kepler CM M1 + M2 = R3 / t2 Conclusões É fácil fazer essas medidas? Hidrogênio Hélio Oxigênio Carbono Nitrogênio Neônio Por que fazer essas medidas? G ra n d e z a Quím ic a Te m pe ra tura C a m po M a gn. Ve l. R a dia l R o ta ç ã o F luxo R a io Ida de Dis tâ nc ia Mas s a M é to do e s pe c tro Le i Wie n E. Ze e m a n E. Do pple r E. Do pple r F o tô m e tro Le T Indire ta P a ra la xe L. Ke ple r P o r quê ? Evo luç ã o C la s s ific a ç ã o Es tudo S o l Dinâ m ic a M a nc ha s P la ne ta C la s s ific a ç ã o Evo luç ã o Es c a la s Evo luç ã o Fim Relação de animações e sua referências Animações: mparalaxe.mpg
