O que é Astronomia e o que os astrônomos fazem?

I Curso “Introdução à Astronomia” – Jan 2017
O que é Astronomia e
o que fazem os
astrônomos?
Daniel R. C. Mello
Universidade Federal do Rio de Janeiro
Observatório do Valongo
Astronomia: a mais antiga das ciências
O quão imenso é o universo?
Onde estamos inseridos nesta imensidão?
Universo: promotor da curiosidade humana
Universo: Apenas contemplativo ou mesmo a
fronteira final?
NGC 4526 e SN 1994D
O que estuda a Astronomia?
Astronomia interdisciplinar
Astronomia X Fisica >>> Astrofísica
(Propriedade físicas de estrelas, planetas, galáxias, origem e evolução do
universo, cosmologia – da física do micro ao Big Bang)
Astronomia X Química >>> Astroquímica
(Geração dos elementos químicos pelas estrelas, nucleossíntese primordial,
moléculas em nuvens interestelares)
Astronomia X Biologia >>> Astrobiologia
(vida no contexto do universo, processos vitais em outros corpos e sistemas
planetários, condições para o surgimento da vida)
Astronomia X Geologia >>> Astrogeologia
(Estudos de rochas e vulcanismo em planetas e luas, mineralogia de asteroides,
geologia comparada)
Astronomia como parte do processo cultural
Astronomia X Filosofia >>>
(Guardam estreita relação desde os primórdios. Ambas buscam compreender o
mundo que nos cerca e responder as questões cruciais sobre a natureza e a
existência humana)
Astronomia X História
(A Astronomia tem um processo histórico de desenvolvimento, como toda
ciência)
Astronomia X Arte
(Projeção do infinito e do imaginário cósmico nas manifestações de arte:
pintura, poesia, música, cinema)
Astronomia X Cotidiano
(Ligação das atividades do dia-a-dia com o universo, as descobertas
astronômicas, o céu como guia, o céu como promotor social )
A Astronomia na história
Mas será que a Astronomia surgiu de
maneira igual para as diferentes
culturas?
Mas a Astronomia do futuro começou a ser
construída a muito tempo atrás...
A visão de cosmos pré-histórica foi o que
inicialmente impulsionou a busca pelas
respostas do presente
Como toda ciência, a astronomia tem uma
história repleta de desafios e descobertas
Astronomia é uma ciência milenar
A Astronomia na história
• Aparentemente o conhecimento
astronômico começou a tomar forma
quando o homem do paleolítico interpretou
o céu como o lugar onde são realizadas as
atividades dos deuses (em ~ 6000 a.C.)
A Astronomia na história
Os primeiros astrônomos surgiram quando o homem
começou a se vislumbrar com o céu, a se perguntar
sobre ele e a utilizá-lo por necessidades práticas;
O nascimento da astronomia se confunde com a
aurora das culturas dos povos, da criação dos mitos e
da interpretação da natureza ao seu redor.
Caverna de Lascaux (França), ~ 13000 a.C.
A Astronomia na história
A partir do período Neolítico (~ 8000 a.C.) o homem já
tinha desenvolvido diversas ferramentas para uso
prático, já havia intensa vida social e o culto aos
deuses;
As manifestações de arte tornaram-se mais comuns e
novos “registros astronômicos” ocorreram.
Túmulo de Newgrange (Irlanda), ~ 5000 a.C (mapa da Lua?)
A Astronomia na história
Na Idade do bronze (3500-1500 a.C.) surge a
Astronomia, a Medicina, a Química e a matemática se
desenvolve;
A Astronomia surgiu:
 como ferramenta importante para a agricultura;
 como ciência para delimitar a duração das
atividade diárias;
 para permitir a determinação da localização do
homem durante as longas viagens
A Astronomia na história
Na Idade do bronze (3500-1500 a.C.) surgem
civilizações importantes em toda Terra, especialmente
na região do mediterrâneo e no Oriente próximo;
A Astronomia se estabeleceu como ciência
A Astronomia na história
Astronomia egípcia;
Astronomia hindu;
Astronomia babilônica;
Astronomia dos povos pré-colombianos;
Astronomia chinesa;
Astronomia grega.
Séc XVII > Astronomia moderna
Astrologia X Astronomia
Astronomia ou Astrologia.
Qual a diferença?
Astrologia X Astronomia
(αστρον + λογία) = “Estudo das estrelas” X (άστρο + νόμος) = “Lei das estrelas”
Superstição X Ciência
Astronomia X Astrologia
Astronomia e Astrologia tiveram
relações comuns até meados do séc.
XVII;
O uso do método científico aliado à
revolução astronômica propiciada pelo
telescópio deu rigor às investigações da
Astronomia;
Astronomia X Astrologia
Astronomia se tornou de fato uma ciência:
usa o método investigativo e testes para
comprovar suas hipóteses.
A Astronomia passou com louvor pelos testes
que foi submetida;
A Astrologia é baseada na hipótese de
influências de certos astros na personalidade
humana;
Astronomia X Astrologia
A Astrologia possui enormes
incoerências
em seus métodos de
estudos e falha em todos os
testes estatísticos
criteriosos;
Todavia, a Astrologia possui
um valor cultural por estar
presente em diversas
manifestações de povos
antigos e contemporâneos
O que os astrônomos fazem?
 Investigam o
Universo a procura
de respostas sobre seu
funcionamento;
 Usam a matemática,
a física e outras
ciências para elaborar
seus estudos e testar
suas hipóteses;
 Usam diversas
ferramentas
importantes como
telescópios, sondas
espaciais,
computadores;
O que os astrônomos fazem?
O que os astrônomos fazem?
O que os astrônomos fazem?
O que os astrônomos fazem?
O que os astrônomos fazem?
Nem somente de telescópios para olhar o céu vive o
astrônomo!
O que os astrônomos fazem?
Nem somente de telescópios para olhar o céu vive o
astrônomo!
O que os astrônomos fazem?
Nem somente de telescópios para olhar o céu vive o
astrônomo!
O que os astrônomos fazem?
Como se profissionalizar em
Astronomia no Brasil?
O que os astrônomos fazem?
Como se profissionalizar em Astronomia no Brasil?
A Astronomia e suas ramificações
Astronomia
Astronomia
de posição
Instrumentação
Astrometria
Geodésia
Sistemas de
referências
Astronomia
náutica
Astrofísica
extragaláctica
Astrofísica
galáctica e do
meio interestelar
Cosmologia
Astrofísica
altas
energias
Astrofísica
Astrofísica estelar
Astrofísica
planetária
Planetologia astrogeologia
Mecânica
Celeste
Cálculo de órbita
Sistemas
dinâmicos
Astrobiologia
Astroquímica
A Astronomia e suas ramificações
Astronomia de Posição:
Geodésia: Utilizar os astros
para delimitação de territórios;
Astronomia náutica: Utilizar os
astros para indicar posição
geográfica; Enorme importância
na era das grandes navegações;
Astrometria: Medida da
posição dos astros com grande
precisão e distâncias;
Auxilia na cartografia terrestre,
correção do movimento orbital,
dinâmica das estrelas na Via
Láctea.
Delimitação do Distrito Federal (1892)
A Astronomia e suas ramificações
Mecânica Celeste:
Cálculo de órbita: Procura,
com base em matemática
rigorosa, traçar as órbitas
dos corpos do Sistema
Solar (planetas, pequenos
corpos, satélites, foguetes,
sondas,), sistemas de
estrelas, planetas
extrassolares;
A Astronomia e suas ramificações
Astrofísica:
Procura descrever e explicar os fenômenos físicos
observados no Universo
Começou a ser desenvolvida no final do século XIX com
o nascimento da espectroscopia (análise da luz dos
astros de forma detalhada).
As teorias do eletromagnetismo, Física Quântica, Física
atômica e Relatividade deram enorme impulso a esse
ramo da astronomia no começo do século XX.
A Astronomia e suas ramificações
Quais os interesses da Astrofísica?
A Astronomia e suas ramificações
Astrofísica estelar:
Descrever as propriedades gerais das estrelas: Brilho,
temperatura, gravidade, estrutura interior, composição
química, rotação, campos magnéticos, pulsação,
formação, evolução e morte, interação com o meio
interestelar, etc, etc, etc..
Ferramentas como espectroscopia, fotometria e mais
recentemente na asterosismologia;
Conjunto de observações X Teorias
A Astronomia e suas ramificações
Astrofísica estelar:
Nascimento
Vida
Morte
A Astronomia e suas ramificações
Astrofísica Planetária e Planetologia:
Estudo da física planetária, satélites, pequenos corpos
(asteroides e cometas); Atmosferas planetárias,
composição, vulcanismo, crateras, interiores planetários;
A Astronomia e suas ramificações
Astrofísica Galáctica e do meio interestelar:
A Astronomia e suas ramificações
Astrofísica Galáctica e do meio interestelar:
Propriedades físicas da Via Láctea, seus componentes,
populações estelares, estrutura radial, densidade estelar,
nuvens de poeira e gás;
Usa observações em diversas faixas do espectro para
melhor compreender os processos físicos ocorrentes;
A Astronomia e suas ramificações
Astrofísica Extragaláctica:
Propriedades físicas das outras galáxias, tamanhos,
densidade estelares, Grupos de galáxias, Aglomerados de
galáxias, Distribuição das Galáxias no Universo, colisões
galácticas; Formação e morfologia galáctica;
Seus resultados observacionais são excelentes testes para
modelos de evolução do universo;
Conexão com o ramo da Astrofísica e física atômica;
A Astronomia e suas ramificações
Astrofísica Extragaláctica:
Aglomerado de Coma Berenice – 330 milhões anos luz
A Astronomia e suas ramificações
Astrofísica Extragaláctica:
A Astronomia e suas ramificações
Astrobiologia / Astroquímica:
Ramo da Astrofísica que procura evidências de
vida em todo universo
Procura por vida no Sistema Solar;
Procura por vida em planetas extrassolares;
Detecção de moléculas em nuvens de gás e poeira
no espaço;
Mapear as condições de habitabilidade em outros
mundos
A Astronomia e suas ramificações
Astrobiologia / Astroquímica:
Titã – Lua de Saturno
A Astronomia e suas ramificações
Astrobiologia / Astroquímica:
A Astronomia e suas ramificações
Cosmologia:
Qual seria nossa visão do Universo como um todo?
A Astronomia e suas ramificações
Cosmologia:
Qual seria nossa visão do Universo como um todo?
Surgiu como ramo moderno da astronomia apenas
no começo do séc. XX com a Relatividade;
Ramo interdisciplinar: usa resultados da astrofísica
estelar, extragaláctica e física atômica;
Tentar explicar a história e a física do macro a
partir de resultados e teorias da física do micro;
Cosmologia teórica X Cosmologia Observacional
A Astronomia e suas ramificações
Cosmologia:
Qual seria nossa visão do Universo como um todo?
A Astronomia e suas ramificações
Cosmologia:
A Astronomia e suas ramificações
Cosmologia:
Qual seria nossa visão do Universo como um todo?
Algumas perguntas chaves que a cosmologia tenta
responder:
A- Qual a idade do universo?
B- Qual a quantidade de matéria no universo hoje
e no passado?
C- Qual é a natureza da matéria e energia escura?
D- Qual o futuro do universo?
A Astronomia e suas ramificações
Instrumentação astronômica
Astronomia se difere das outras ciências por ser
puramente observacional (não podemos chegar às
estrelas... ainda);
Da astronomia a olho nu aos Grandes telescópios
e instrumentos super sofisticados;
Tecnologia de ponta com inovações para Indústria
eletroeletrônica, óptica, engenharias, Informática,
indústria de precisão
A Astronomia e suas ramificações
Instrumentação astronômica
Quadrante de Tycho
Fins do séc. XVI
Luneta de Galileu
1609
Telescópio de Newton
1672
A Astronomia e suas ramificações
Instrumentação astronômica
A Astronomia do futuro
Um mundo de descobertas nos espera no
século XXI... E novas perguntas também!
Astronomia dos grandes telescópios;
Astronomia da era dos grandes bancos de dados;
Astronomia das grandes colaborações mundiais;
A Astronomia na sociedade
Mas a Astronomia vai muito além
da investigação do Universo por lentes,
computadores e astrônomos especialistas.
Astronomia X Sociedade
Não é necessário ser um astrônomo para se encantar
com o céu!
A Astronomia está presente em todas as culturas, na
sociedade moderna e no imaginário popular.
Astronomia X Sociedade
A Astronomia é uma das ciências mais atrativas para o
público e possivelmente a ciência “carro chefe” para
atividades de divulgação científica!
Astronomia X Sociedade
O Brasil possui mais de 300 entidades, entre clubes,
planetários, associações, centros de estudos e observatórios
educacionais em Astronomia.
Todos eles prestam serviço essencial de divulgação da ciência
e promotores de inclusão social e cidadania.
Astronomia X Sociedade
Planetário do Ibirapuera – São Paulo.
Astronomia X Sociedade
Planetário da Gávea –
Rio de Janeiro
Astronomia X Sociedade
Museu de Astronomia MAST
Aula II:
Na próxima aula veremos como nos
localizar pelas estrelas, como localizar
os objetos celestes, as constelações e
os astros mais observados.
A astronomia leva a alma a
olhar para cima e nos
transporta deste mundo para
outro.
Platão, filósofo grego, 400 a.C.