observacões em astronomia: introdução

OBSERVACÕES EM ASTRONOMIA:
INTRODUÇÃO
GEASTRO – Grupo de Estudo em Astronomia –
UTFPR
Prof. Dra. Tina Andreolla
http://www.pb.utfpr.edu.br/geastro/
http://educacaoespacial.wordpress.com/
Astronomia Antiga
• natureza do Universo: tempos pré-históricos – mais
antiga das ciências
• Desde a antiguidade, o céu vem sendo usado como
mapa, calendário e relógio.
• Os registros astronômicos mais antigos datam de
aproximadamente 3000 a.C. e se devem aos chineses,
babilônios, assírios e egípcios.
• Naquela época, os astros eram estudados com objetivos
práticos, como medir a passagem do tempo (fazer
calendários) para prever a melhor época para o plantio e
a colheita, ou com objetivos mais relacionados à
astrologia, como fazer previsões do futuro, já que, não
tendo qualquer conhecimento das leis da natureza
(Física), acreditavam que os deuses do céu tinham o
poder da colheita, da chuva e mesmo da vida.
• Vários séculos antes de Cristo, os chineses
sabiam a duração do ano e usavam um
calendário de 365 dias. Deixaram registros de
anotações precisas de cometas, meteoros e
meteoritos desde 700 a.C.
• Mais tarde, também observaram as estrelas
que agora chamamos de novas.
• Os babilônios, assírios e egípcios também
sabiam a duração do ano desde épocas précristãs.
Em outras partes do mundo, evidências de conhecimentos astronômicos
muito antigos foram deixadas na forma de monumentos,
como o de Newgrange, construído em 3200 a.C.
(no solstício de inverno o sol ilumina o corredor e a câmara central)
Stonehenge, na Inglaterra, que data de 3000 a 1500 a.C.
Em Stonehenge, cada pedra pesa em média 26 ton. A avenida principal
que parte do centro da monumento aponta para o local no horizonte
em que o Sol nasce no dia mais longo do verão (solstício).
Nessa estrutura, algumas pedras estão alinhadas com o nascer
e o pôr do Sol no início do verão e do inverno.
 Os maias, na América Central, também tinham
conhecimentos de calendário e de fenômenos
celestes, e os polinésios aprenderam a navegar
por meio de observações celestes.
 Nas Américas, o observatório mais antigo
descoberto é o de Chankillo, no Peru,
construído entre 200 e 300 a.C.
Olhar eletrônico
 Em poucos anos, aprendeu-se mais sobre o
Universo do que em toda a história da
humanidade.
 Astronomia teórica e a observacional
 Observadores usam vários meios para obter
dados sobre diversos fenômenos, que são
usados pelos teóricos para criar e testar
teorias e modelos, para explicar observações e
para prever novos resultados.
O
observador
e
o
teórico
não
são
necessariamente pessoas diferentes e, em vez
de dois campos perfeitamente delimitados, há
um contínuo de cientistas que põem maior ou
menor ênfase na observação ou na teoria.
Os campos de estudo podem também ser
categorizados quanto:
 ao assunto: em geral de acordo com a região do
espaço (ex. Astronomia galáctica) ou aos
problemas por resolver (tais como formação
das estrelas ou cosmologia). – se aplica tanto a
teórica como a abservacional.
 à forma como se obtém a informação
(essencialmente, que faixa do espectro
eletromagnético é usada). – se aplica a
observacional.
assunto ou aplicações
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Astrofísica: É a Física aplicada na astronomia (teorias físicas).
Ciência planetária: Estuda os planetas.
Cosmologia: Estuda a origem dos astros.
Astrometria: Mede as posições dos objetos no céu e suas mudanças. É necessária para definir o sistema de
coordenadas usado e a cinemática de cosmos objetos em nossa galáxia.
Cosmologia Observacional: Estudo do universo como um todo e sua evolução.
Astronomia galáctica: Estudo da estrutura e componentes de nossa galáxia, seja através de dados relativos a
objetos de nossa galáxia, seja através do estudo de galáxias próximas, que podem ser observadas em
detalhe e que podem ser usadas para comparação com a nossa.
Astronomia extragaláctica: Estudo de objetos (principalmente galáxias) fora de nossa galáxia.
Formação e evolução de galáxias: Estudo da formação das galáxias e sua evolução ao estado atual
observado.
Formação de estrelas: Estudo das condições e dos processos que conduziram à formação das estrelas no
interior de nuvens do gás, e o próprio processo da formação.
Evolução estelar: Estudo da evolução das estrelas, de sua formação a seu fim como um remanescente
estelar.
Astronomia estelar: Estudo das estrelas, em geral.
Astrofísica solar: Estudo de fenômenos físicos que ocorrem no Sol, como explosões, ejeções de massa,
entre outras.
Formação estelar: Estudo das condições e processos que levam à formação de estrelas no interior de nuvens
de gás.
Planetologia: Estudo dos planetas do Sistema Solar e exoplanetas.
Astrobiologia: Estudo do advento e manutenção de sistemas biológicos no Universo.
Arqueoastronomia: Estudo dos registros de fenômenos astronômicos em sítios arqueológicos e do
conhecimento astronômico de povos extintos.
Astroquímica: Estudos de fenômenos e reações químicas ocorrentes no espaço.
Uranografia: Estudos das constelações e asterismos. Nome atual de Uranometria.
Astrologia Influência da posição dos astros nos fenômenos climáticos e comportamento dos seres vivos.
 Na astronomia, a principal forma de obter
informação é através da detecção e análise da
radiação eletromagnética, fótons, mas a
informação é adquirida também por raios
cósmicos, neutrinos, e, no futuro próximo,
ondas gravitacionais
formas de obter informação
 Uma divisão tradicional da astronomia é dada pela faixa do
espectro eletromagnético observado:
 Astronomia óptica refere-se às técnicas usadas para detectar e
analisar a luz na faixa do espectro visível ao olho humano ou
ligeiramente ao redor (aproximadamente 400 - 800 nm). A
ferramenta mais comum é o telescópio, com câmeras eletrônicas e
espectrógrafos.
 Astronomia infravermelha trata da detecção de radiação
infravermelha (com comprimentos de onda maiores que o da luz
vermelha). A ferramenta mais comum é o telescópio, mas com o
instrumento optimizado para infravermelho. Telescópios espaciais
são usados também para eliminar o ruído (interferência
eletromagnética) da atmosfera.
 Radioastronomia usa instrumentos completamente diferentes para
detectar radiação de comprimentos de onda de milímetros a
centímetros. Os receptores são similares àqueles usados em
transmissão de rádio (que usa estes comprimentos de onda). Veja
também Radiotelescópios.
 Astronomia de altas energias ocupa-se da observação dos
comprimentos de onda mais energéticos que a luz visível. Costuma
ser subdividida em astronomia ultravioleta, astronomia de raios-X
e astronomia de raios gama.
 A astronomia óptica e a radioastronomia podem
ser feitas em observatórios localizados à
superfície da Terra, porque a atmosfera é
transparente àqueles comprimentos de onda.
 A luz infravermelha é absorvida pelo vapor de
água, pelo que os observatórios de
infravermelho têm
de ser colocados em
lugares elevados, secos ou no espaço.
 A atmosfera é opaca aos comprimentos de onda
usados pela astronomia de raios-X, pela
astronomia de raios gama, pela astronomia
ultravioleta, à exceção de alguns comprimentos
de onda, pela astronomia na região dos
infravermelhos distante, por isso as
observações têm que ser realizadas em balões
ou em observatórios no espaço.
TELESCÓPIOS & INSTRUMENTOS
 Satélites e rádio observatórios ampliam
sem parar os limites do espaço
conhecido.
(esse assunto é tema da aula
INSTRUMETNOS ASTRONONICOS PARA
OBSERVAÇÃO).
Fatores limitantes da qualidade
das observações –
Efeitos da atmosfera terrestre
 difração
 (seeing)
 absorção (Janelas atmosféricas)