A Galáxia - CDCC/USP
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Observatório do CDCC - USP/SC Sessão Astronomia A Galáxia Adalberto Anderlini de Oliveira 1840 - Até onde existem estrelas? • Qual a distância da estrela mais longínqua ? distância média entre as estrelas: 10 anos-luz estrela visíveis à olho nu: 6 000 todas caberiam numa esfera com diâmetro de 330 anos-luz (3 218 000 000 000 000 km) • Desde 1609 - telescópio • Não existe a estrela mais longínqua ? O Paradoxo de Olbers (1826) ? e espalhadas 2 - As estrelas são infinitas em número ? uniformemente pelo espaço ? 1 - O Universo é infinito em extensão 3 - As estrelas são de luminosidade média uniforme por todo o Universo R O brilho da camada A é igual ao brilho da camada B, C, D... A B C D E + 3R E a faixa luminosa ? • Galaxias Kiklos (círculo de leite) • Via Lactea 1609 Galileu luneta W. Herschel (1784) Método da Aferição (contou 3.400 estrelas) Escolheu 683 regiões bem repartidas do céu Número de estrelas aumentava conforme a contagem se aproximava do plano da Via Láctea, tornando-se mínima nas direções perpendiculares à esse plano. 750 a.l. 4000 a.l. O sistema estelar FINITO de forma lenticular Contando Estrelas • 1859 - mapa Bonner Durchmusterung - 500 000 estrelas • ~1870 - campos estelares fotografados • Jacobus Cornelius Kapteyn (1851 - 1922) • contagem sistemática das estrelas para cada magnitude crescente • número de estrelas nas camadas mais distantes estava diminuindo • 1920 - Kapteyn estima que a galáxia mede: raio maior - 23 000 a.l. x raio menor 6 000 a.l. O Sol está parado ? • Observando as estrelas, nada indicava que elas estivessem se movimentando em torno do Sol. • As estrelas pareciam se mover aleatoriamente • O Sol parecia comum entre muitos sóis. • Por que não estaria o Sol em movimento ? • Herschel, 1783 - pesquisas sobre um possível movimento do Sol. O Sol em Movimento e s t r e l a s s e a f a s t a n d o ápex antápex estrelas se aproximando O Sol em Movimento “Herschel não se limitou a banir de Herschel calculou que o sistema solar está vez se o Sol, do centro do universo; enviou-o (…) a uma travessia movendo em direção à -Hércules. regular da Via Láctea.” - R. Thiel Hoje sabemos que o ápex está em Lira (constelação vizinha de Hércules) Estaria o Sol no centro da Galáxia ? • O modelo Herschel-Kapteyn viu-se em apuros quando começaram os estudos com relação à aglomerados de estrelas • Em 1840, Bessel prova que cada estrela das plêiades possue um movimento próprio de 5,5 segundos de arco por século, na mesma direção. • isso quer dizer que existem aglomerados • 1781, Charles Messier faz lista com cerca de 100 aglomerados (para evitar confundí-los com cometas) Aglomerados de Estrelas aglomerado aberto - plêiades aglomerado globular - M13 possuem centenas de estrelas aparecem na faixa da direção da galáxia possuem milhares de estrelas aparecem principalmente na constelação de Sagitário Nenhum astrônomo entendia o porquê dessa distribuição dos aglomerados Miss Leavitt e as variáveis da SMC • estrelas estão todas próximas se comparadas à distância que estão de nós • assim, a diferença de brilho não é provocado por diferentes distâncias • quanto mais brilhante a estrela variável, Cerro Tololo Interamerican Observatory maior o período • Existe alguma relação entre período e luminosidade? Inclusive nas variáveis que não estão na Nebulosa de Magalhães? Medida de distância através da relação período-luminosidade • A luminosidade de uma variável que não está nas nebulosas também depende da distância • períodos e brilhos distâncias • períodos e brilhos distâncias Cefeidas em aglomerados globulares • ~1915 - Harlow Shapley utiliza a medida de distância através de cefeidas para descobrir a posição de aglomerados globulares 50 000 a.l. protuberância central núcleo disco Halo aglomerados globulares O Universo excêntrico de Shapley Um problema do Universo excêntrico • Se a maior parte da Galáxia estava na direção de Sagitário, por que não é tão mais brilhante nessa direção. • A resposta veio com a percepção de que havia no Universo muito mais do que se apresentava à vista Buracos no céu: nebulosas ambas são compostas de poeira interestelar, hidrogênio... • Nebulosas luminosas: possuem estrelas • Nebulosas escuras: ainda não possuem estrelas Foram supostas por Edward Barnard e Max Wolf por volta de 1920 © T. Credner & S. Kohle, AlltheSky.com As nebulosas absorvem a luz que vem de trás porção visível da galáxia porção invisível da galáxia Mas que mania de querer estar no centro do Universo !!! O Universo em 1920 • Nossa Galáxia • Nuvens de Magalhães • Deveriam conter toda a matéria do Universo • Paradoxo de Olbers: Universo finito • Mas, objetos de grande porte poderiam estar fora da galáxia (Nebulosa Andrômeda) Teorias Diferentes sobre essas nuvens Immanuel Kant Universos Ilha - 1755 Pierre Laplace Formação de Sistemas Planetários - 1805 Nebulosa = Galáxia distante Nebulosa = Estrela Próxima espectro várias cores = branco 1 cor = verde refletindo luz das estrelas Estrelas dentro de Nebulosas • É possível ver estrelas dentro da Nebulosa de Órion • Cadê as estrelas de Andrômeda ? • 1885 - Uma Novae em Andrômeda • Cálculo da distância pela luminosidade • Andrômeda está a 1600 a.l. - deve ser muito grande • Não deveria representar um sistema planetário único • 1918, Heber Curtis mede várias Novae em Andrômeda • Novae = 1 estrela, portanto devia possuir várias estrelas Um grande Telescópio • Edwin Hubble: argumentação em torno de novae seria inconclusiva • Tentar observar outras estrelas • 1917, Telescópio do Monte Wilson - espelho de 2,5 m • Apontou para Andrômeda e viu estrelas isoladas em sua borda, portanto não era feita só de gás e poeira • Kant estava certo e Laplace errado • Deixa de ser uma nebulosa: A Galáxia Andrômeda As Nebulosas Galáxias Espirais Galáxia Andrômeda Galáxia Turbilhão • Astrônomos imaginam braços espirais na nossa galáxia • Estudam os braços através de aglomerados abertos O Formato da nossa Galáxia Outras Galáxias O tamanho do Universo? O Universo é infinito? Outro Paradoxo de Olbers Final da Apresentação • Paralaxe Estelar Dúvidas ? • Paradoxo de Olbers • O sistema lenticular de Herschel • O Sol em Movimento • Movimento Próprio • Aglomerados Abertos e Globulares • Estrelas Variáveis • Relação Luminosidade-Período • O Universo Excêntrico de Shapley • Nebulosas • Kant x Laplace • Estrela Novae • Galáxias Espirais • O tamanho do Universo Referências e Bibliografia Livros: • E a luz se fez - Rudolf Thiel • GILBERT,A.(1982): Origens históricas da física moderna, Fund. Calouste Gulbenkian, Lisboa • O Universo - Isaac Asimov Internet: http://eee.uci.edu/clients/bjbecker/ExploringtheCosmos/lecture16.html http://www.astro.iag.usp.br/~abilio/page02.html Agradecimentos Ao Prof. Wilton S. Dias e ao Monitor Matheus Jatkoske Lazo pelos livros emprestados
