F031 - Tópicos em Astronomia e Astrofísica. Parte 1: Propriedades das Estrelas. Prof. Ernesto Kemp UNICAMP IFGW DRCC kemp@ifi.unicamp.

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1 F031 - Tópicos em Astronomia e Astrofísica Parte 1: Propriedades das Estrelas Prof. Ernesto Kemp UNICAMP IFGW DRCC kemp@ifi.unicamp.br

2 Considerações sobre Astrofísica: A astrofísica é uma CIÊNCIA, e para tanto, requer OBSERVAÇÕES sistemáticas Classificação de objetos Fonte de informação: RADIAÇÕES em seu conceito mais amplo : Radiação eletromagnética (em todo o espectro) Partículas Ondas gravitacionais (?)

3 Considerações sobre Astrofísica: Classificação de objetos celestes Propriedades dos objetos celestes Astrofísica dos objetos Estrutura do Universo Posições e Distâncias

4 Propriedades das Estrelas Estruturais Distâncias Brilho Brilho aparente Brilho absoluto (luminosidade) Temperaturas das superfícies Cores (índices de cor) Classes espectrais Raios Massas e densidades Atmosferas Dinâmicas Composição química dos interiores + Evolução estelar e núcleo síntese Estrelas varáveis e estrelas com características peculiares... Veremos ainda, estruturas em grande escala: galáxias / aglomerados & Cosmologia

5 Como vemos o céu? Exemplo: constelação de Orion olho mente universo real

6 Posições de objetos celestes

7 Posições de objetos celestes O que enxergamos no céu plano

8 Posições de objetos celestes Para localizarmos um objeto na abóbada celeste precisamos definir DUAS COORDENADAS angulares, distâncias não são necessárias

9 Astronomia de Posição: alguns conceitos

10 Astronomia de Posição: alguns conceitos

11 Astronomia de Posição: alguns conceitos

12 Astronomia de Posição: alguns conceitos

13 Eclíptica: plano da órbita da Terra em torno do Sol

14 Posições de objetos celestes: O céu local coordenadas horizontais Plano fundamental: horizonte local A: azimute h: altura z: ângulo zenital

15 Azimute: A : ângulo medido sobre o círculo do horizonte, na direção N-L-S-O, com fim no círculo vertical do astro 0 o A 360 º, Altura: Posições de objetos celestes: O céu local coordenadas horizontais h: ângulo medido sobre o círculo vertical do astro, do horizonte ao astro, em direção ao zênite -90 o h 90 º, Distância zenital: z: ângulo medido sobre o círculo vertical do astro, do zênite ao astro, em direção ao horizonte 0 o h 180 º => z + h = 90 º

16 Posições de objetos celestes: O céu local coordenadas horizontais O sistema de coordenadas horizontais é um sistema local. As coordenadas (A,h) de um astro dependem do lugar e do instante de observação, portanto, NÃO são características do astro.... Precisamos de outro sistema

17 Posições de objetos celestes: O céu coordenadas equatoriais α: ascensão reta δ: declinação Υ: ponto vernal, ponto gama, equinócio vernal

18 Ponto Vernal: está na reta definida pela intersecção dos planos da eclíptica e do equador celeste. A direção e sentido são precisamente determinadas pela data do equinócio vernal, em 21 de Março (primavera no N, outono no S)

19 Ponto Vernal: Terra em 21/03 Υ : ponto vernal

20 Posições de objetos celestes: O céu coordenadas equatoriais Ascensão reta - α : ângulo medido sobre o equador celeste, com origem no meridiano que passa pelo ponto vernal e fim no meridiano do astro. Varia entre 0h α 24 h (com fácil conversão p/ graus: 24h 360 º ) Declinação - δ : Ângulo medido sobre o meridiano do astro, com origem no equador e extremidade no astro. Varia entre -90 o δ 90 o

21 Conversões: Coordenadas Horizontais Equatoriais Base de conversão: Tempo Sideral

22 Tempo Sideral Dia solar: duas culminações sucessivas do Sol 24 horas Dia sideral: duas culminações sucessivas de um astro 23h:56min Diferença: ~ 1 º extra que a Terra necessita girar devido ao movimento orbital

23 Conversões: Coordenadas Horizontais Equatoriais Variáveis: Latitude, Longitude, Asc. Reta, Declinação, Dia Juliano, hora local Algoritmo de Conversão: Practical astronomy with your calculator Peter Duffett-Smith Cambridge University Press (1989) Problemas y Ejercicios prácticos de astronomia, B.A. Vorontsov-Veliaminov Editorial MIR, Moscou (1974)... será adicionado à nossa pasta...

24 Medidas de Distância Paralaxe: medidas de distância usando dois pontos de referência e trigonometria básica com os ângulos envolvidos

25 Medidas de Distância: PARALAXE Linha de base: Terra

26 Medidas de Distância: PARALAXE Linha de base: Órbita da Terra 1 U.A.

27 Medidas de Distância: PARALAXE 1 radiano = 57,3 º = 2,063x10 5 arco) (segundos de PARSEC: Paralax-second

28 Medidas de Distância: PARALAXE PARSEC: 1 parsec = 1 segundo de arco de paralaxe 1 parsec = 3,262 anos-luz

29 Medidas de Distância: PARALAXE Método usado por Bessel ( ) para medir a distância de Proxima Centauri (α( Centauri) p = 0,77 Limites (medidas com satélites): P P = 0,001 => 1 kiloparsec O O centro da galáxia está a ~ 8 kpc

30 Trigonometria Esférica Vamos usar o Livro do Kepler (on-line)

31 Bom fim de semana!