Astronomia

Astronomia
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Formação estrelar na Grande Nuvem de Magalhães,
Magalhães uma galáxia irregular.
Mosaico da Nebulosa do Caranguejo,
Caranguejo remanescente de uma supernova.
A Astronomia é uma ciência natural que estuda corpos
celestes (como estrelas, planetas,
planetas cometas, nebulosas, aglomerados de estrelas, galáxias)
e fenômenos que se originam fora da atmosfera da Terra (como a radiação cósmica de fundo em
micro-ondas).
). Ela está preocupada com a evolução, a física, a química, e o movimento de objetos
celestes, bem como a formação e o desenvolvimento do universo.
universo
A astronomia é uma das mais antigas ciências. Culturas pré-históricas
pré históricas deixaram registrados vários
artefatos astronômicos, comoStonehenge
Stonehenge, os montes de Newgrange, os menires.. As primeiras
civilizações, como os babilônios,
babilônios gregos, chineses, indianos, iranianose maias realizaram
observações metódicas do céu noturno.
noturno No entanto, a invenção do telescópio permitiu o
desenvolvimento da astronomia moderna.
moderna. Historicamente, a astronomia incluiu disciplinas tão
diversas como astrometria, navegação astronômica,astronomia
astronômica
observacional e a elaboração
de calendários.
Durante o século XX,, o campo da astronomia profissional foi dividido em dois ramos: a astronomia
observacional e a astronomia teórica.[carece de fontes] A primeira está focada na aquisição de dados a
partir da observação de objetos celestes, que são então analisados utilizando os princípios básicos
da física. Já a segunda é orientada para o desenvolvimento de modelos analíticos que descrevem
objetos e fenômenos
menos astronômicos. Os dois campos se complementam, com a astronomia teórica
procurando explicar os resultados observacionais, bem com as observações sendo usadas para
confirmar (ou não) os resultados teóricos.
Os astrônomos amadores têm contribuído para muitas e importantes descobertas astronômicas. A
astronomia é uma das poucas ciências onde os amadores podem desempenhar um papel ativo,
especialmente na descoberta e observação
obse
de fenômenos transitórios12 .
A Astronomia não deve ser confundida com a astrologia,, sistema de crença que afirma que os
assuntos humanos estão correlacionados com as posições dos objetos celestes. Embora os dois
campos compartilhem uma origem comum, atualmente eles já estão totalmente distintos3 .
[editar]História
Ver artigo principal: História da astronomia
Inicialmente, a astronomia envolveu somente a observação e a previsão dos movimentos dos
objetos no céu que podiam ser vistos a olho nu. O Rigveda refere-se aos
27asterismos ou nakshatras associados aos movimentos do Sol e também às 12
divisões zodiacais do céu. Os antigos gregos fizeram importantes contribuições para a astronomia,
entre elas a definição de magnitude aparente.
aparente A Bíblia contém um número de afirmações sobre a
posição da Terra no universo e sobre a natureza das estrelas e dos planetas, a maioria das quais
são poéticas e não devem ser interpretadas literalmente; ver Cosmologia bíblica.. Nos
anos 500, Aryabhata apresentou um sistema matemático que considerava que a Terra rodava em
torno do seu eixo e que os planetas se deslocavam em relação ao Sol.
Astronomia estelar, evolução estelar:
estelar A nebulosa planetária de Formiga. A ejecção de gásda
gás estrela
moribunda no centro tem padrões simétricos intrigantes diferentes dos padrões caóticos esperados de uma
explosão ordinária. Cientistas usando o Hubble tentam entender como uma estrela esférica pode produzir tais
simetrias proeminentes no gás que ejecta.
O estudo da astronomia quase parou durante a Idade Média,, à exceção do trabalho dos
astrónomos árabes.. No final do século IX, o astrónomo árabe al-Farghani (Abu'l-Abbas
Abbas Ahmad ibn
Muhammad ibn Kathir al-Farghani)
Farghani) escreveu extensivamente sobre o movimento dos corpos
celestes. No século XII, os seus trabalhos foram traduzidos para o latim, e diz-se
que Dante aprendeu astronomia pelos livros de al-Farghani.
No final do Século X, um observatório enorme foi construído perto de Teerã, Irã, pelo astrônomo alKhujandi, que observou uma série de trânsitos meridianos do Sol, que permitiu-lhe calcular a
obliquidade da eclíptica, também conhecida como a inclinação do eixo da Terra relativamente ao
Sol. Como sabe-se hoje, a inclinação da Terra é de aproximadamente 23°34', e al-Khujandi mediu-a
como sendo 23°32'19". Usando esta informação, compilou também uma lista das latitudes e
das longitudes de cidades principais.
Omar Khayyam (Ghiyath al-Din Abu'l-Fath Umar ibn Ibrahim al-Nisaburi al-Khayyami) foi um grande
cientista, filósofo e poeta persaque viveu de 1048 a 1131. Compilou muitas tabelas astronômicas e
executou uma reforma do calendário que era mais exato do que o Calendário Juliano e se
aproximava do Calendário Gregoriano. Um feito surpreendente era seu cálculo do ano como tendo
365,24219858156 dias, valor esse considerando a exatidão até a sexta casa decimal se comparado
com os números de hoje, indica que nesses 1000 anos pode ter havido algumas alterações na órbita
terrestre.
Durante o Renascimento, Copérnico propôs um modelo heliocêntrico do Sistema Solar. No século
XIII, o imperador Hulagu, neto de Gengis Khan e um protetor das ciências, havia concedido ao
conselheiro Nasir El Din Tusi autorização para edificar um observatório considerado sem
equivalentes na época. Entre os trabalhos desenvolvidos no observatório de Maragheg e a obra "De
Revolutionibus Orbium Caelestium" de Copérnico, há algumas semelhanças que levam os
historiadores a admitir que este teria tomado conhecimento dos estudos de Tusi, através de cópias
de trabalhos deste existentes no Vaticano.
O modelo heliocêntrico do Sistema Solar foi defendido, desenvolvido e corrigido por Galileu
Galilei e Johannes Kepler. Kepler foi o primeiro a desenvolver um sistema que descrevesse
corretamente os detalhes do movimento dos planetas com o Sol no centro. No entanto, Kepler não
compreendeu os princípios por detrás das leis que descobriu. Estes princípios foram descobertos
mais tarde por Isaac Newton, que mostrou que o movimento dos planetas se podia explicar pela Lei
da gravitação universal e pelas leis da dinâmica.
Constatou-se que as estrelas são objetos muito distantes. Com o advento
da Espectroscopia provou-se que são similares ao nosso próprio Sol, mas com uma grande
variedade detemperaturas, massas e tamanhos. A existência de nossa galáxia, a Via Láctea, como
um grupo separado das estrelas foi provada somente no século XX, bem como a existência de
galáxias "externas", e logo depois, a expansão do universo dada a recessão da maioria das galáxias
de nós. A Cosmologia fez avanços enormes durante o século XX, com o modelo do Big
Bang fortemente apoiado pelas evidências fornecidas pela Astronomia e pela Física, tais como a
radiação cósmica de micro-ondas de fundo, a Lei de Hubble e a abundância cosmológica dos
elementos.
[editar]Campos
Por ter um objeto de estudo tão vasto, a astronomia é dividida em muitas áreas. Uma distinção
principal é entre a 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.
(ex Astronomia galáctica)
galáctica ou
aos problemas por resolver (tais como formação das estrelas ou cosmologia).
).
•
à forma como se obtém a informação (essencialmente, que faixa do espectro eletromagnético é
usada).
Enquanto a primeira divisão se aplica tanto a observadores como também a teóricos, a segunda se
aplica a observadores, pois os teóricos tentam usar toda informação disponível, em todos os
comprimentos de onda, e observadores frequentemente observam em mais de uma faixa do
espectro.
[editar]Astronomia
observacional
Astronomia extragaláctica: exemplo de lente gravitacional. Esta imagem, captada pelo telescópio espacial
Hubble, mostra vários objetos azuis em forma de espiral que, na verdade, são imagens múltiplas de uma
mesma galáxia. A imagem original da galáxia é multiplicada pelo efeito de lente gravitacional causado pelo
aglomerado de galáxias elípticas
ticas e espirais de cor amarela que aparecem no centro da fotografia. A lente
gravitacional deve-se
se ao campo gravitacional gerado pelo aglomerado, que curva e distorce a luz de objetos
mais distantes.
Na astronomia, a principal forma de obter informação é através da detecção e análise da luz visível
ou outras regiões da radiação eletromagnética.
eletromagnética. Mas a informação é adquirida também por raios
cósmicos, neutrinos,, e, no futuro próximo, ondas gravitacionais(veja LIGO e LISA).
).
Uma divisão tradicional da astronomia é dada pela faixa do espectro eletromagnético observado.
Algumas partes do espectro podem ser observadas
obse
da superfície da Terra,, enquanto outras partes
só são observáveis de grandes altitudes ou no espaço.
[editar]Radioastronomia
Ver artigo principal: Radioastronomia
A radioastronomia estuda a radiação com comprimento de onda maior que aproximadamente 1
milímetro.4 A radioastronomia é diferente da maioria das outras formas de astronomia observacional
pelo fato de as ondas de rádio observáveis poderem ser tratadas como ondas ao invés de fótons
discretos. Com isso, é relativamente mais fácil de medir a amplitude e a fase (onda)|fase das ondas
de rádio.4
Apesar de algumas ondas de rádio serem produzidas por objetos astronômicos na forma
de radiação térmica,, a maior parte das emissões de rádio que são observadas da Terra são vistas
na forma de radiação síncrotron,
síncrotron que é produzida quando elétrons ou outras partículas eletricamente
carregadas descrevem uma trajetória curva em um campo magnético.4 Adicionalmente,
diversaslinhas espectrais produzidas por gás interestelar,, notadamente a linha espectral
do hidrogênio de 21 cm, são observáveis no comprimento de onda de rádio.4 5
Uma grande variedade de objetos são observáveis no comprimento de onda de rádio,
incluindo supernovas, gás interestelar,pulsares
interestelar
e núcleos de galáxias ativas.4 5
[editar]Astronomia infravermelha
Ver artigo principal: Astronomia infravermelha
A astronomia infravermelha liga com a detecção e análise da radiação
infravermelha (comprimentos de onda maiores que a luz vermelha). Exceto por comprimentos de
onda mais próximas à luz visível, a radiação infravermelha é na maior parte absorvida pela
atmosfera, e a atmosfera produz emissão infravermelha numa quantidade significante.
Consequentemente, observatórios de infravermelho precisam estar localizados em lugares altos e
secos, ou no espaço.
O espectro infravermelho é útil para estudar
estudar objetos que são muito frios para emitir luz visível, como
os planetas e discos circunstrelares.
circunstrelares. Comprimentos de onda infravermelha maior podem também
penetrar nuvens de poeira que bloqueiam a luz visível, permitindo a observação de estrelas jovens
em nuvens moleculares e o centro de galáxias.6 Algumas moléculas radiam fortemente no
infravermelho, e isso pode ser usado para estudar a química no espaço, assim como detectar água
em cometas.7
[editar]Astronomia óptica
Ver artigo principal: Astronomia óptica
Historicamente, a astronomia óptica (também chamada de astronomia da luz visível) é a forma
mais antiga da astronomia.8 Imagens ópticas eram originalmente desenhadas à mão. No final
do século XIX e na maior parte do século XX as imagens eram criadas usando equipamentos
fotográficos. Imagens modernas são criadas usando detectores digitais, principalmente detectores
usando dispositivos de cargas acoplados (CCDs). Apesar da luz visível estender de
aproximadamente 4000 Å até 7000 Å (400 nm até 700 nm),8 o mesmo equipamento usado nesse
comprimento de onda é também usado para observar radição de luz visível próxima
a ultravioleta e infravermelho.
[editar]Astronomia ultravioleta
Ver artigo principal: Astronomia ultravioleta
A astronomia ultravioleta é normalmente usada para se referir a observações no comprimento
comp
de
onda ultravioleta, aproximadamente entre 100 e 3200 Å (10 e 320 nm).4 A luz nesse comprimento de
onda é absorvida pela atmosfera da Terra, então as observações devem ser feitas na atmosfera
superior ou no espaço.
A astronomia ultravioleta é mais utilizada
utilizada para o estudo da radiação térmica e linhas de emissão
espectral de estrelas azul quente (Estrela
(
OB) que são muito
ito brilhantes nessa banda de onda. Isso
inclui estrelas azuis em outras galáxias, que têm sido alvos de várias pesquisas nesta área. Outros
objetos normalmente observados incluem a nebulosa planetária, remanescente de supernova,
supernova e
núcleos de galáxias ativas.4 Entretanto, a luz ultravioleta é facilmente absorvida pela poeira
interestelar,, e as medições da luz ultravioleta desses objetos precisam ser corrigidas.4
[editar]Astronomia de raios-X
raios
Ver artigo principal: Astronomia de raios-X
raios
A astronomia de raio-X é o estudo de objetos astronômicos no comprimento de onda de raio-X.
raio
Normalmente os objetos emitem radiação de raio-X
raio como radiação de síncrotron(produzida
(produzida pela
oscilação de elétrons em volta de campos magnéticos), emissão termal de gases finos (chamada
de radiação Bremsstrahlung) maiores que 107 kelvin,, e emissão termal de gases grossos
(chamada radiação de corpo negro)
ne
maiores que 107 kelvin.4 Como os raio-X
X são absorvidos pela
atmosfera terrestre todas as observações devem ser feitas de balões de grande altitude, foguetes,
ou naves espaciais.
Fontes de raio-X
X notáveis incluem binário de raio X, pulsares, remanescentes de
supernovas, galáxias elípticas, aglomerados de galáxias e núcleos galácticos ativos.4
[editar]Astronomia de raios gama
Ver artigo principal: Astronomia de raios gama
A astronomia de raios gama é o estudo de objetos astronômicos que usam os menores
comprimentos de onda do espectro eletromagnético. Os raios gama podem ser observados
diretamente por satélites como o observatório de raios Gama Compton ou por telescópios
especializados chamados Cherenkov.4 Os telescópios Cherenkov não detectam os raios gama
diretamente mas detectam flasses de luz visível produzidos quando os raios gama são absorvidos
pela atmosfera da Terra.9
A maioria das fontes emissoras de raio gama são na verdade Erupções de raios gama, objetos que
produzem radiação gama apenas por poucos milisegundos a até milhares de segundos antes de
desaparecerem. Apenas 10% das fontes de raio gama são fontes não-transendentes,
incluindo pulsares, estrelas de nêutrons, e candidatos a buracos negroscomo núcleos galácticos
ativos.4
[editar]Campos não baseados no espectro eletromagnético
Além da radiação eletromagnética outras coisas podem ser observadas da Terra que se originam de
grandes distâncias.
Na Astronomia de neutrinos, astrônomos usam laboratórios especiais subterrâneos como
o SAGE, GALLEX e Kamioka II/III para detectar neutrinos. Esses neutrinos se originam
principalmente do Sol, mas também de supernovas.4
Raios cósmicos consistindo de partículas de energia muito elevada podem ser observadas
chocando-se com a atmosfera da terra.[carece de fontes] Além disso, no futuro detectores de neutrino
poderão ser sensíveis aos neutrinos produzidos quando raios cósmicos atingem a atmosfera da
Terra.4
Foram construídos alguns observatórios de ondas gravitacionais como o Laser Interferometer
Gravitational Observatory (LIGO) mas as ondas gravitacionais são extremamente difíceis de
detectar.10
A astronomia planetária tem se beneficiado da observação direta pelos foguetes espaciais e
amostras no retorno das missões. Essas missões incluem fly-by missions com sensores remotos;
veículos de aterrissagem que podem realizar experimentos no material da superfície; missões que
permitem ver remotamente material enterrado; e missões de amostra que permitem um exame
laboratorial direto.
[editar]Astrometria e mecânica celestial
Um dos campos mais antigos da astronomia e de todas as ciências, é a medição da posição dos
objetos celestiais. Historicamente, o conhecimento preciso da posição do Sol, Lua, planetas e
estrelas era essencial para a navegação celestial.
A cuidadosa medição da posição dos planetas levou a um sólido entendimento
das perturbações gravitacionais, e a capacidade de determinar as posições passadas e futuras dos
planetas com uma grande precisão, um campo conhecido como mecânica celestial.
celestial Mais
recentemente,
centemente, o monitoramento de Objectos Próximos da Terra vai permitir a predição de encontros
próximos, e possivelmente colisões, com a Terra.11
A medição do paralaxe estelar de estrelas próximas provêm uma linha de base fundamental para
a medição de distâncias na astronomia que é usada para medir a escala do universo. Medições
paralaxe de estrelas próximas provêm uma linha de base absoluta para as propriedades de estrelas
mais distantes, porque suas propriedades podem ser comparadas. A medição da velocidade radia e
o movimento próprio mostra a cinemática desses sistemas
sis
através da Via Láctea.. Resultados
astronômicos também são usados para medir a distribuição de matéria escura na galáxia.12
Durante a década de 1990, as técnicas de astrometria para medir as stellar wobble foram usados
para detectar planetas extrasolares orbitando a estrelas próximas.13
[editar]Subcampos
específicos
Astronomia planetária ou ciências planetárias:
planetárias um "dust devil" (literalmente, demônio da poeira) marciano. A
fotografia foi captada pela NASA Global Surveyor em órbita à volta de Marte.. A faixa escura e longa é formada
pelos movimentos em espiral da atmosfera marciana (um fenómeno semelhante ao tornado). O "dust
"
devil" (o
ponto preto) está a subir a encosta da cratera. Os "dust
"
devils" formam-se quando a atmosfera é aquecida por
uma superfície quente e começa a rodar ao mesmo tempo que sobe. As linhas no lado direito da figura são
dunas de areia no leito da cratera.
[editar]Astronomia solar
Ver artigo principal: Astronomia solar
A uma distância de oito minutos-luz,
minutos
a estrela mais frequentemente estudada é o Sol, uma
típica estrela anã da sequência principal da classe estrelar G2 V, com idade de aproximadamente
4,6 Gyr. O Sol não é considerado uma estrela variável, mas passa por mudanças periódicas em
atividades conhecidas como ciclo solar.
solar. Isso é uma flutuação de 11 anos nos números de mancha
solares.. Manchas solares são regiões de temperatura abaixo da média que estão associadas a uma
intensa atividade magnética.14
O Sol tem aumentado constantemente de luminosidade no seu curso de vida, aumentando em 40%
desde que se tornou uma estrela da sequência principal.. O Sol também passa por mudanças
periódicas de luminosidade que podem ter um impacto significativo na Terra.15 Por exemplo, se
acredita que o mínimo de Maunder tenha causado a Pequena Idade do Gelo.16
A superfície externa visível do Sol é chamada fotosfera.. Acima dessa camada há uma fina região
conhecida comocromosfera.. Essa é envolvida por uma região de transição de temperaturas cada
vez mais elevadas, e então pela super-quente
super
corona.
No centro do Sol está a região do núcleo, um volume com temperatura e pressão suficientes para
uma fusão nuclearocorrer.
ocorrer. Acima do núcleo está a zona de radiação,, onde o plasma se converte o
fluxo de energia através da radiação. As camadas externas formam uma zona de convecção onde o
gás material transporta a energia através do deslocamento físico do gás. Se acredita que essa zona
de convecção cria a atividade magnética que gera as manchas solares.14
Um vento solar de partículas de plasma corre constantemente para fora do Sol até que atinge
a heliosfera. Esse vento solar interage com a magnetosfera da Terra para criar oscinturões
cinturões de Van
Allen, assim como a aurora onde as linhas dos campos magnéticos da Terra descendem até
a atmosfera da Terra.17
[editar]Ciência planetária
Ver artigo principal: Ciência planetária
•
Ciência planetária:: Estuda os planetas.
•
Planetologia: Estudo dos planetas do Sistema Solar e exoplanetas.
[editar]Astronomia estelar
Ver artigo principal: Astronomia estelar
•
Astronomia estelar:: Estudo das estrelas, em geral.
•
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.
•
Formação estelar:: Estudo das condições e processos que levam à formação de estrelas no
interior de nuvens de gás.
[editar]Astronomia galáctica
Ver artigo principal: Astronomia galáctica
Estrutura dos braços espirais da Via Láctea.
Láctea
•
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
galáxias próximas, que
podem ser observadas em detalhe e que podem ser usadas para comparação com a nossa.
•
Formação e evolução
ução de galáxias:
galáxias: Estudo da formação das galáxias e sua evolução ao estado
atual observado.
[editar]Astronomia extragaláctica
Ver artigo principal: Astronomia extragaláctica
•
Astronomia extragaláctica:: Estudo de objetos (principalmente galáxias) fora de nossa galáxia.
•
Uranografia: Estudos das constelações e asterismos. Nome atual de Uranometria.
Uranometria
[editar]Cosmologia
Ver artigo principal: Cosmologia
•
Cosmologia:: Estuda a origem e a evolução do universo.
[editar]Astronomia
teórica
Tópicos estudados pelos astrônomos teóricos são: dinâmica e evolução estelar; formação e
evolução de galáxias; estrutura em grande escala da matéria no Universo;; origem dosraios
dos
cósmicos; relatividade geral e cosmologia física,
física incluindo Cosmologia das cordas e física de
astropartículas.
[editar]Campos
interdisciplinares
A astronomia e astrofísica desenvolveram links significantes de interdisciplinaridade com outros
grandes campos científicos. Arqueoastronomia é o estudo das antigas e tradicionais astronomias em
seus contextos culturais, utilizando evidências arqueológicas e antropológicas. Astrobiologia é o
estudo do advento e evolução os sistemas biológicos no universo, com ênfase particular na
possibilidade de vida fora do planeta Terra.
O estudo da química encontrada no espaço, incluindo sua formação, interação e destruição, é
chamada de Astroquímica. Essas substâncias são normalmente encontradas emnuvens
moleculares, apesar de também terem aparecido em estrelas de baixa temperatura, anões marrons,
e planetas. Cosmoquímica é o estudo de compostos químicos encontrados dentro do Sistema Solar,
incluindo a origem dos elementos e as variações na proporção de isótopos. Esses dois campos
representam a união de disciplinas de astronomia e química.
[editar]Atuação
[editar]No
profissional
Brasil
Segundo o censo realizado pela Sociedade Astronômica Brasileira, em maio de 2011 havia
340 doutores em Astronomia atuando como pesquisadores no Brasil.18
[editar]Dia
do astrônomo
Em 2006 foi instituída, no estado do Rio de Janeiro, a data de 2 de dezembro como o Dia do
Astrônomo.19 A data coincide com o aniversário do imperador Dom Pedro II, que era um conhecido
incentivador da Astronomia.
[editar]Ferramentas
•
Luneta
•
Telescópio
•
Computador
•
Radiotelescópio
•
Calculadora
•
Observatório
•
Observatório espacial
[editar]Ver
•
astronômicas
também
Cronologia da astronomia
Referências
1. ↑ Denis Russo Burgierman e Thereza Venturoli. Astronomia feita em casa.Superinteressante.
Editora Abril: set 1999;
2. ↑ Carolina Cantarino. Profissionais e amadores no universo da astronomia. ComCiência,
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18. ↑ Censo de Astrônomos. Sociedade Astronômica Brasileira. Página visitada em 6 de junho de
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19. ↑ Estado do Rio de Janeiro (30 de agosto de 2006). Lei Nº 4.835. Página visitada em 22 de
janeiro de 2012.