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Astronomia Galáctica
Semestre: 2016.1
Sergio Scarano Jr
18/07/2016
Chegada de Juno à Júpiter
Sonda dedicada para estudar especialmente as camadas internas de
Júpiter, utilizando imageadores e espectrômetros no infravermelho,
ultravioleta, microondas, rádio, além de detectores de partículas, um
gravitômetro e um magnetômetro.
“Tratos” para Condução
da Disciplina
Horário de Atendimento do Professor
Professor: Sergio Scarano Jr
Sala: 119
Homepage: http://www.scaranojr.com.br/ *
E-mail: [email protected]**
Horário de Atendimento***:
Segunda
Terça
Quarta
Quinta
Sexta
14:00-15:00 17:00-18:00 14:00-15:00 17:00-18:00 A ser
discutido
* Nosso canal de comunicação principal será o SIGAA, mas o material será
disponibilizado na homepage, atualizado toda sexta-feira;
** Não serão respondidas dúvidas sobre a matéria por e-mail
*** Os horário podem ser articulados em caso de demanda dos alunos em
acordo com o professor
Conteúdo Programático
Avaliação
O aluno será avaliado por meio das provas (P1 e P2 e P3) da seguinte
forma:
P1+T1: Primeira avaliação (04/08/2016);
P2+T2: Segunda avaliação (06/09/2016);
P3+T3: Terceira avaliação (11/10/2016);
A média final será dada por:
M=
0.75*(P1 + P2 + P3) + 0.25*(T1 + T2 + T3)
3
OBS: Não haverá prova de recuperação. Por essa razão os pesos das
avaliações será mantido o mesmo de modo que o aluno possa se recuperar
de uma má avaliação a partir das demais.
Regras de Convivência no Curso
1-) O atraso máximo permitido para primeira parte da aula é de
15 minutos. Os alunos atrasados responderão presença para
segunda parte da aula, feita 15 minutos antes do final da aula.
2-) Telefones celulares devem ser mantidos em modo
silencioso e não podem ser usados durante a aula. Em caso
de emergência opte por mensagens de texto e se retirar da
sala.
3-) Nas provas será permitido o uso de calculadoras, mas
não de celulares. Também não será permitido o uso de
calculadoras com tecnologia de transmissão sem fio.
Via Láctea Vista do Cerro Tololo
Utilizando uma câmera de acompanhamento do céu:
Fred Espenak (2007).
www.mreclipse.com
All sky camera - Tololo
A Via Láctea
Via Láctea = Galáxia, do grego galaktos = leite
A Via Láctea
Via Láctea = Galáxia, do grego galaktos = leite
Aspecto leitoso para
os gregos;
Rio Prateado
orientais;
os
No Velho Testamento
aparece menção da
idéia babilônica e
egípcia
de
que
haveria água atrás
da abóboda celeste.
Tintoretto 1575
Via Láctea na Cultura Grega
El nacimiento de la Vía Láctea (Museo del Prado, Madrid)
Pedro Pablo Rubens (1636-1638)
Leite derramado dos seio de Hera (Juno, na mitologia romana) ao se
desvencilhar de Hércules, que estava sendo amamentado sem sua
permissão, por vontade de Zeus.
Argumento de Anaxágoras
Filósofo atomista do século VI a.C. Para ele os céus eram feitos da
mesma substância que a Terra. A Via Láctea era resultado da sombra da
Terra projetada ao longo do espaço, revelando o brilho das estrelas
ofuscadas.
Aristóteles demonstrou que sombra estar na direção da
eclíptica e velocidade da sombra seria infinita
Via Láctea na Cultura Antiga e sua Relação com a
Astronomia
Diversas contribuições se sobrepõe com o tempo
• Anaxágoras (~500-428 a.C.), Demócrito(~450-370 a.C.): a Via Láctea é constituída de estrelas
distantes;
• Aristóteles (384-322 a.C): a Via Láctea é constituída por muitas estrelas muito próximas entre si
no alto da atmosfera;
• Alhazen (965-1037): não consegue medir a paralaxe da Via Láctea e conclui que ela está distante,
fora da atmosfera;
• Thomas Digges (1576: “A Perfit Description of the Caelestial
Orbes”) quebra a ideia de estrelas fixas;
• Galileu Galilei (1610): “Sidereus Nuncius” and “The Sideral Messenger”)
resolve “nebulosidades” na Via Láctea em estrelas;
Galileu e a Via Láctea
Muitas nebulosidades eram grandes conjuntos de estrelas não podiam ser
separadas a olho nu (Galileu - Siderius Nuncius, 1610). Mas não todas.
Jailton César
astrofotografiasergipe.blogspot.com.br
M42 = Nebulosa de Orion
Jailton César
astrofotografiasergipe.blogspot.com.br
Outras Nebulosidades Observadas no Céu
Conforme avançavam as observações, se detectavam nebulosidades em
que se distinguiam estrelas e outras não.
G. B. Hodierna,
1654
Lacaille, 1752
(42 obj.)
Al Bakr, 964 DC
(M31)
Kant , 1755
baseado em
Thomas
Wright
Lagrange
Universos Ilha?
Estrelas
em
Formação?
“Tudo que não
puder contar como
fez não faça”
Universo de
Thomas Wright
Messier, 1781
(103 obj)
População Estelar e Meio Interestelar
Diversas contribuições se sobrepõe com o tempo
Herschel: Primeiras Contribuições para Entender a
Galáxia
Sistematizou as observações da Via Láctea contabilizando estrelas
William Herschel
1738 —1822
Herschel (1785)
Herschel's map of the Milky Way.Source: On
the Construction of the Heavens. By William
Herschel, Esq. F. R. S. Philosophical
Transactions of the Royal Society of London,
Vol. 75. (1785), pp. 213-266.
Perdurou até1920 com o
modelo de Kaptein
Diagrama HR de Diferentes Tipos de Aglomerados
Diagramas HR das estrelas de dois tipos de objetos distintos:
M39
(Aglomerado
Aberto)
M11
(Aglomerado
Globular)
Universo de Shapley
Com medidas de distâncias de aglomerados globulares foi possível
verificar que o Sol não estava no centro da Galáxia.
Universo de
Kaptein
Universo de
Shapley
Lund Optical 1950
Diversas contribuições se sobrepõe com o tempo
Cambridge Photographic Star Atlas
Cambridge Photographic Star Atlas:
Cambridge Photographic Star Atlas: Mosaico
Constelações sobrepostas:
Absorção Interestelar
Equivalentemente à nossa atmosfera, a “atmosfera interestelar ” também
afeta a luz que recebemos das estrelas.
Mapa da Absorção Interestelar
A poeira interestelar tem forte associação com a evolução estelar,
dinâmica, evolução e estrutura tanto da Via Láctea, como de galáxias em
geral
COBE/Dirbe 1994
Cosmic Background Explorer e Duffuse Infrared Background Experiment:
2MASS JHKs 2000
The Two Micron All Sky Survey foi um projeto que fez uma varredura
sistemática da esfera celeste em três bandas na região do infravermelho
próximo, detectando fontes puntiformes com brilho maior do que 1 mJy.
A Componente Gasosa
O ISM pode ser sumarizado, em sua componente gasosa, em 5 fases
térmicas, ordenadas de acordo com as temperaturas, desde próximo ao
zero absoluto (0 K) até meios ionizados com temperaturas de 106 K.
•
Nuvens moleculares (de H2)
•
•
•
Meio interestelar neutro frio (HI em absorção)
Meio interestelar neutro quente (HI em emissão)
Meio interestelar ionizado quente (HII em emissão)
•
Meio interestelar ionizado muito quente
(Raios-X e absorção de O IV)
Nossa Perspectiva da Galáxia
Pelo fato de estarmos localizado dentro de nossa galáxia temos
vantagens e desvantagens associadas às observações.
Desvantagens:
• Não é possível ver a Galáxia de um ponto de vista externo;
• O obscurecimento causado pela poeira atrapalha o estudo das regiões
centrais, obstruindo grande parte do disco e do bojo.
Vantagens:
• É possível estudar objetos individuais como estrelas, nebulosas, etc.
• Facilita a obtenção de posições, velocidades, massas, idades e
composições;
• Possibilita a construção de modelos detalhados da galáxia;
• Permite a obtenção de indícios sobre a formação da nossa Galáxia;
Galáxias com Núcleo em Destaque no Rádio
Em 1933 K. Jansky [Proc. IRE 21, 1387]
descobriu que a Via Láctea emite ondas de
rádio. Nasce a Radioastronomia.
Por sua vez, em 1944 G. Reber [ApJ 100, 279] publica o
primeiro mapa em rádio da nossa galáxia em 160 MHz,
mostrando diversos máximo locais associados a fontes
de rádio galáctica e extragaláctica
Cyg A
Cas A
Radiotelescópio original
Usado por G. Reber
Sag A
Plano
Galáctico
A Via Láctea: Observações de Gás no Rádio
Para fugir do obscurecimento da poeira pode-se observar a Via Láctea
no rádio. Aqui o exemplo da observação de linhas moleculares do gás CO
(Dame, Hartmann, & Thaddeus (2001) ApJ, 547, 792)
Diferentes Mapas da Galáxia
http://mwmw.gsfc.nasa.gov/mmw_sci.html
M51: Estrelas Gás e Poeira
Fazendo o mesmo com M51:
Reconstituição de Imagem com Dados Spitzer
Diversas contribuições se sobrepõe com o tempo
30 kpc
8 kpc
30.000 anos luz 9
bilhões de km
100.000 anos luz
30 bilhões de km