Astrometria - Instituto de Física

Astrometria
Sérgio Mittmann dos Santos
Astronomia
Licenciatura em Ciências da Natureza
IFRS − Câmpus Porto Alegre
2013/2
Definições
Esfera celeste Observando o céu noturno
(no campo ou na praia), temos a impressão
de estarmos no meio de uma esfera
enorme (cheia de estrelas), o que levou os
gregos a definirem-na esfera celeste
Horizonte É o plano tangente à Terra e
perpendicular à vertical do lugar onde se
encontra o observador
Zênite É o ponto no qual a vertical do lugar
intercepta a esfera celeste acima do
observador
Nadir É o ponto diametralmente oposto ao
zênite
Definições (cont.)
Pólos Norte e Sul É o ponto em
que o prolongamento do eixo de
rotação da Terra intercepta a
esfera celeste
Leste e Oeste Intersecção do
horizonte com o equador celeste
Meridiano Círculo entre os pólos
celestes, formando 90º com o
horizonte
Sistemas de Coordenadas
Longitude geográfica (λ
λ) É o ângulo medido ao longo
do equador da Terra, tendo origem em um meridiano de
referência (o meridiano de Greenwich) e extremidade no
meridiano do lugar
Sistemas de Coordenadas (cont.)
Na Conferência Internacional Meridiana, realizada em
Washington, em outubro de 1884, foi definida como
variando de 0 a +180°(Oeste de Greenwich) e de 0 a
−180°(Leste). Na convenção usada em Astronomia,
varia entre −12h (Oeste) e +12h (Leste)
Sistemas de Coordenadas (cont.)
Latitude geográfica (φ
φ) Ângulo medido ao longo do meridiano
do lugar, com origem no equador e extremidade no zênite do
lugar. Varia entre −90°e +90°. O sinal negativo indica latitudes
do hemisfério sul e o sinal positivo do hemisfério norte
Sistema Horizontal
Sistema local
Azimute A Ângulo medido sobre o horizonte, no sentido
horário NLSO, com origem no Norte e fim no círculo
vertical do astro
0° ≤ A ≤ 360°
Altura h Ângulo medido sobre o círculo vertical do
astro, com origem no horizonte e fim no astro
−90° ≤ h ≤ +90°
Distância zenital z Complemento da altura ≡ Ângulo
medido sobre o círculo vertical do astro, com origem no
zênite e fim no astro
0° ≤ z ≤ 180°
h + z = 90°
Sistema Equatorial Celeste
Ascensão reta (α
α ou AR)
Ângulo medido sobre o
equador, com origem no
meridiano que passa pelo
ponto Vernal e extremidade
no meridiano do astro,
aumentando para Leste
0 ≤ α ≤ 24h
[ 0 ≤ α ≤ 360°]
Sistema Equatorial Celeste (cont.)
Ponto Áries Também
chamado Ponto Gama (γ)
ou Ponto Vernal, é um
ponto do equador, ocupado
pelo Sol no equinócio de
primavera do hemisfério
norte, isto é, quando o Sol
cruza o equador vindo do
hemisfério sul (geralmente
em 21 de março de cada
ano)
Sistema Equatorial Celeste (cont.)
Declinação (δ
δ ou DEC)
Ângulo medido sobre o
meridiano do astro
(perpendicular ao equador),
com origem no equador e
extremidade no astro
−90°≤ δ ≤ +90°
O complemento da
declinação se chama
distância polar (∆
∆)
δ + ∆ = 90°
0°≤ ∆ ≤ 180°
Sistema Equatorial Celeste (cont.)
O sistema equatorial celeste é fixo na esfera celeste
e, portanto, suas coordenadas não dependem do
lugar e do instante de observação
A ascensão reta e a declinação de um astro
permanecem praticamente constantes por longos
períodos de tempo
Sistema Equatorial Local
Ângulo horário H Ângulo medido sobre o Equador,
com origem no meridiano local e extremidade no
meridiano do astro
−12 h (leste) ≤ h ≤ +12 h (oeste)
Declinação (δ
δ ou DEC) Ângulo medido sobre o
meridiano do astro (perpendicular ao equador), com
origem no equador e extremidade no astro
−90°≤ δ ≤ +90°
Movimento diurno dos astros
Leste → Oeste Reflexo do movimento de rotação da
Terra (de Oeste para Leste)
Ao longo do dia, os astros descrevem arcos paralelos ao
equador (com orientação que depende da latitude do
lugar)
Movimento diurno dos astros (cont.)
Nos Pólos (φ
φ=±
±90°°) Todas as estrelas ficam 24 h acima
do horizonte (onde observa-se o Sol da Meia-Noite)
Estrelas Circumpolares
Movimento diurno dos astros (cont.)
No Equador (φ
φ=0) Todas as estrelas nascem e se
põem 12h acima do horizonte e 12h abaixo
Movimento das estrelas em Mauna Kea
Movimento diurno dos astros (cont.)
Latitude Intermediária Possibilidades anteriores
combinadas
Movimento diurno dos astros (cont.)
Nascer e ocaso de um astro h=0 e z=90°°
Passagem meridiana de um astro z = ± ( δ − φ )
Exemplo Sírius δ=−17°, vista de Porto Alegre
Movimento diurno dos astros (cont.)
Estrelas circumpolares |δ
δ| ≥ 90°° − |φ
φ|
Exemplo Acrux δ=−63°, vista de Porto Alegre
Montagens de telescópios
MONTAGEM ALTO-AZIMUTAL Telescópio move-se
para cima e para baixo (altura) e para a direita e para
a esquerda (azimute)
MONTAGEM EQUATORIAL Base do telescópio
alinhada paralelamente ao eixo da Terra
Tempo
TEMPO SOLAR Tempo cujo relógio é o Sol
Dia solar 24 h solares
Dia solar verdadeiro
Intervalo de tempo entre 2 nasceres sucessivos do
Sol
Não tem uma duração constante ao longo do ano
Dia solar médio
Média das durações dos dias verdadeiros ao longo de
1 ano
Diferença é decorrente da associação do movimento
de rotação com o movimento de translação, que não
é uniforme
Tempo (cont.)
TEMPO SIDERAL Relógio é baseado nas estrelas
Dia sideral
24 h siderais
Intervalo de tempo entre 2 passagens sucessivas de 1
dada estrela catalogada (geralmente o ponto γ) pelo
mesmo meridiano (geralmente o meridiano local)
Dia sideral = 23h56min4s solares
Ano sideral
Período de revolução da Terra em torno do Sol com
relação às estrelas
1 ano sideral = 365,2564 dias solares médios = 365d6h9min10s
solares médios
Terra esférica
Eratóstenes séc. III a.C.
Determinação do raio
da Terra
Distância
Terra-Lua
Hiparco séc.
II a.C.
Medição
durante um
eclipse
lunar total
Antes
Paralaxe
geocêntrica
p
Atualmente
Radar
Distância
Terra-Sol
Aristarco séc. III a.C.
Distância das estrelas mais próximas
p → paralaxe heliocêntrica
Referências
K. S. Oliveira Fo. e M. F. O. Saraiva. Astronomia e
astrofísica, 2a. ed. São Paulo: Livraria da Física, 2004
W. J. Maciel (ed.). Astronomia e astrofísica. São
Paulo: EdUSP, 1991
H. Karttunen, P. Kröger, H. Oja, M. Poutanen e K. J.
Donner. Fundamental astronomy, 5a. ed. Berlim:
Springer, 2007
www.if.ufrgs.br/~riffel/fundamentos_aula1.pdf