Além do Firmamento

Observatório do CDCC - USP/SC
Sessão Astronomia
Além do Firmamento
Adalberto
Anderlini
de Oliveira
A Abóbada Celeste
Sistema Heliocêntrico com
sólida abóbada limitando o
Universo
O sistema solar não é tudo
que existe no Universo
Senão as dimensões do
Universo já seriam sabidas
em 1700
Se as estrelas estão em
profundidade diferente,
pode existir paralaxe
Calculando distâncias
Distância até o outro lado do rio
A
D
C
d
Rio
E
B
BC  DE
d  AB 
EC
Paralaxe de Marte (1671)
Jean Richer (Guiana Francesa) e Giovanni Domenico Cassini (Paris)
Paralaxe Estelar ?
Estrelas muito longe !
Diâmetro da Terra: 12 800 km
Diâmetro da Órbita da Terra: 300 000 000 km
Solução: medidas efetuadas com seis meses de diferença
Estrelas mais próximas
Já era 1800 e os astrônomos não haviam conseguido uma única paralaxe estelar
Outra evidência?
Classes de grandeza
W. Herschel (1738 - 1822)
Classificação das estrelas de acordo com seu
brilho em 7 classes.
Aplicação
do ano-luz
A luminosidade
nos dá uma
medida de distância.
(7 classes, 7 envoltórios)
Classes de grandeza das estrelas
Sírius
1
2
3
4
5
6
7
1/2
1/4
1/8
1/16
1/32
Sol
Luminosidade
Distância
Anos-luz
1/64
2x Sírius
4x Sírius
8x Sírius
6
12
24
Não é só a distância...
Catálogos de posições
Hiparcos - 134 a.C.  mapa do céu com 800 estrelas
Ptolomeu - 130 d.C.  mapa do céu com 1000 estrelas
Edmond Halley - 1738  Sírius, Procion e Arcturus não se
encontravam nas posições assinaladas
Arcturus distava o equivalente a dois diâmetros aparentes da
Lua cheia de sua posição catalogada
Ou seja, elas não estavam fixas e teriam movimentos
próprios (muito mais lentos do que o mov. dos planetas)
Halley imaginava que as estrelas estivessem em uma
camada relativamente fina
Movimento próprio
Estrelas mais distantes possuem menor movimento aparente, ainda
que possuam a mesma velocidade que as estrelas mais próximas
velocidade
Ex.: Estrela
de Barnard  10,3
radial
segundos de arco / anovelocidade
tangencial
Aproximadamente 0,0005 do diâmetro
aparente da Lua
Final do séc. XVIII - o céu não é sólido
Estrela descreve elipse no céu...
James Bradley (1725): estrela descrevendo elipse em 1 ano
e três meses
imóvel
andando
coloca o guardachuva para frente
… mas é Aberração Estelar !
Direção verdadeira da
estrela (chuva de fótons)
Heliocentrismo
Direção aparente
da estrela
No final, a estrela
representa uma elipse
que não é de origem
paraláctica, e maior
do que essa
Direção
aparente
da estrela
6 meses
depois
Em busca da paralaxe estelar
E por que não se consegue medir paralaxes estelares?
Porque até as estrelas mais próximas se encontram tão
distantes que era impossível medir sua paralaxe com os
instrumentos daquela época
É como se observássemos uma moeda a 6 km de distância
Desemaranhar a paralaxe do movimento próprio e da
aberração estelar
Herschel imagina que a paralaxe vai ficar mais evidente em
duas estrelas muito próximas uma da outra na linha de
visada, mas que possivelmente estão muito distantes em
profundidade
Em busca da paralaxe estelar
Em 1793, mesmo desemaranhando os movimentos, continua
verificando que a elipse se dá em mais de um ano
Sistema Binário! - fez catálogo com 800
CM
Cálculos confirmam a Teoria da Gravitação de Newton
3 cálculos da paralaxe em 1830
• Friedrich Bessel: 61-Cisne (maior movim. próprio
na época)
• Thomas Henderson: Alfa do Centauro (3ª mais
brilhante)
• Friedrich Georg von Struve: Vega (4ª mais
brilhante)
Alfa-Centauro tem a maior paralaxe conhecida:
0,76 segundos de arco
é a estrela mais próxima: 4,29 anos-luz
Segunda nova unidade de distância !
A distância que uma estrela tem uma paralaxe de 1 segundo:
paralaxe-segundo: 1 parsec = 3,26 anos-luz = 30 000 000 000 000 km
p
p = 1´´
d
Se p = 1´´ então d = 1 parsec = 1 pc
Distâncias das Estrelas mais próximas
Distância
Estrela
Anos-luz
Parsecs
Alfa-Centauro
4,29
1,32
Estrela de Barnard
5,97
1,84
Lobo 359
7,74
2,38
Sírius
8,70
2,67
61 do Cisne
11,10
3,42
Prócion
11,30
3,48
O Sistema Solar se acha isolado em meio a um imenso vazio
Sol
1 mm
Plutão
10 metros
-Centauri
Brilho das Estrelas
Estrela
Manitude
Absoluta
Alfa-Centauro
4,29
Estrela de Barnard
5,97
Lobo 359
7,74
Sírius
8,70
61 do Cisne
11,10
Prócion
11,30
Sol ~ 5
1
2
d
3
d
4
d
5
d
d
d
d = 10 pc = 32,7 AL
6
Dúvidas ?
• Paralaxe
• Manitude Aparente
• Magnitude Absoluta
• Aberração Estelar
• Movimento Próprio
• Sistema Binário de Estrelas
• Parsec e o Ano-Luz
Final da Apresentação
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
Agradecimentos
Ao Prof. Wilton S. Dias e ao Monitor Matheus Jatkoske Lazo
pelos livros emprestados. Ao Prof. Bozcko, por alguns
desenhos utilizados.