Grandes Telescópios e a Obtenção de Imagens Astronômicas

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1 Grandes Telescópios e a Obtenção de Imagens Astronômicas

2 Existem basicamente dois tipos de telescópios: REFRATORES E REFLETORES. Todos os considerados GRANDES telescópios atualmente são do tipo REFLETOR, mas vamos compreender o funcionamento de ambos. Telescópio refletor de 5.1 m de diâmetro Monte Palomar/California Maior telescópio refrator do mundo: Yerkes Observatory - Chicago Telescópio refrator do Observatório Astronômico da UFRGS, de1908.

3 Os telescópios refratores funcionam a partir da REFRAÇÃO mudança de meio da luz ao passar por lentes. A luz passa por uma objetiva, convergindo para um ponto chamado foco. Direcionada para este ponto é colocada a ocular, outra lente. Flash, sistema refrator + Flash aberração cromatica Comentar sobre aberração cromática e fator de magnificação.

4 Os telescópios refletores funcionam a partir da REFLEXÃO da luz por espelhos. Num telescópio refletor, a luz proveniente das estrelas é refletida por um espelho côncavo chamado primário, depois refletida por um outro espelho menor o secundário e então vai para a ocular. Flash sistema refletor Newtoniano Mencionar vantagens em dimensões e fator de magnificação

5 Flash sistema refletor Cassegrain

6 Detectores CCD Para a obtenção de imagens astronômicas cientificamente relevantes é necessária a utilização de detectores capazes de gerar tais imagens. O funcionamento dos detctores tem base na fotoexcitação.

7 Um CCD é um dispositivo feito de Silício material semicondutor. O Silício pode apresentar elétrons em sua banda de condução (mobilidade) quando há excitação térmica. A luz proveniente das estrelas é quem promove essa excitação térmica no dispositivo. Pixels do CCD atingidos por luz apresentam um sinal de corrente que é interpretado por um computador acoplado ao detector. Mencionar necessidade de resfriamento, imagens de calibração

8 Grandes telescópios Gemini Norte Espelho de 8 m de diâmetro Óptico/Infravermelho Mauna Kea/Hawaii m de altitude Galáxias em interação NGC520 Gemini Norte

9 Gemini Sul Espelho de 8 m de diâmetro Óptico/Infravermelho Cerro Pachon/Chile m de altitude Galáxias gêmeas NGC 5426 Gemini Sul

10 Monte Palomar Espelho de 5.1 m de diâmetro Óptico/Infravermelho California/EUA 1870 m de altitude Júpiter e Io em infravermelho Telescópio Hale

11 SOAR Espelho de 4.1 m de diâmetro Óptico/Infravermelho Cerro Pachon/Chile m de altitude É uma parceria Brasil/EUA Imagem da morte de uma estrela em AZUL, VERDE e VERMELHO, dando origem à imagem combinada.

12 Cerro Tololo - CTIO Espelho de 4 m de diâmetro Óptico/Infravermelho Cerro Pachon/Chile m de altitude M3 Blanco, telescópio de 4m do complexo CTIO

13 Kit Peak Espelho de 4 m de diâmetro Óptico/Infravermelho Arizona/EUA m de altitude M49 galáxia elíptica

14 Monte Wilson Espelho de 2.5 m de diâmetro Óptico/Infravermelho Califórnia/EUA m de altitude Hooker, o maior telescópio do mundo de 1917 a No complexo de Monte Wilson está instalado o telescópio solar, construído para estudar os campos magnéticos do Sol. O tubo por onde a luz do Sol entra tem 45 m de comprimento. Telescópio solar.

15 NRAO Projeto com vários complexos de antenas para observação em rádio ALMA Deserto do Atacama 66 antenas m de altitude GBT 1 antena de cerca de 100 m de diâmetro VLA Novo México 27 antenas de 25 m de diâmetro cada VLBA 10 antenas de 25 metros de diâmetro cada VLA ALMA Antenas muito maiores que as ondas Green Bank Telescope VLBA

16 No Brasil OPD Espelho de 1.6 m de diâmetro Óptico/Infravermelho Pico dos Dias/Minas Gerais m de altitude Imagem de janela do bojo galáctico, obtida por Basílio Santiago e Camila Debom com o telescópio de 1.6m do OPD. O Brasil também faz parte do projeto GEMINI, tendo direito a 2,5 % do tempo de telescópio (cerca de 15 noites ao ano) e vem se mostrando até mais produtivo relativamente a outros países

17 Já estudamos a natureza da luz, a composição de imagens por detectores e o papel dos filtros, mas ainda precisamos compreender um filtro natural que nos protege e impede de obter certas informações a respeito dos astros. A ATMOSFERA TERRESTRE

18 Aliás, por que nossa visão é restrita a um intervalo tão pequeno do espectro eletromagnético?

19 É graças à absorção dos Raios-X pela atmosfera que não morremos todos de câncer, uma vez que tal radiação é muito nociva. Mas é também pelo mesmo motivo que é necessário enviar um telescópio para o espaço para obter informações nessa freqüência de radiação..

20 TELESCÓPIOS ESPACIAIS

21 HUBBLE Lançado em 1990, telescópio óptico/infravermelho próximo de 2.4 m de diâmetro, fica a 569 km da superfície da Terra. Em sua missão, expandiu nosso entendimento sobre o nascimento e a morte das estrelas, a evolução das galáxias e fez com que os buracos negros se tornassem fatos, estes deixando de ser apenas uma teoria científica. Pilares de gás na nebulosa da águia.

22 COMPTON Lançado em 1991, telescópio para Raios-Gama, retornou em 2000 à Terra. Em sua missão, coletou dados sobre os processos físicos mais violentos do Universo, caracterizados pelas altíssimas energias envolvidas. Mapa de todo o céu em Raios - gama.

23 CHANDRA Lançado em 1999, telescópio para Raios X de 120 a 60 cm, fica entre e km acima da superfície da Terra e observa buracos negros, quasares e gases a altíssimas temperaturas. Incidência oblíqua da luz sobre os espelhos Aglomerado de galáxias imagem combinada em óptico e Raios-X ABELL 85 Aparentemente aglomerado de galáxias ordinário no óptico, mostra evento altamente energético em torno da galáxia central em Raios-X.

24 SPITZER Lançado em 2003, telescópio para infravermelho de 85 cm de diâmetro, observando regiões mais frias do universo, - formação estelar, regiões centrais de galáxias, sistemas planetários em formação, estrelas pequenas, planetas extrasolares e nuvens moleculares gigantes. Nascimento de estrelas na nebulosa da cabeça da bruxa.

25 WMAP Lançado em 2001, telescópio para microondas, com a missão de mapear a emissão da radiação cósmica de fundo, a partir de medidas de diferenças de temperatura em direções opostas. Como a radiação cósmica de fundo é a luz emitida há mais tempo no universo, o WMAP ajudou a precisar a idade do universo. Além disso, trouxe à tona evidências experimentais da existência da matéria escura.

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27 KEPLER -Lançado em 06 de março de 2009, com 95 cm de diâmetro, trata-se de um fotômetro óptico para investigar planetas extra-solares, observando o trânsito do planeta à frente da estrela.

28 Mas por que o Hubble foi lançado ao espaço se é um telescópio que opera no óptico???

29 A distorção da atmosfera é o motivo pelo qual as estrelas cintilam quando olhamos para o céu à noite. Não importa quão grande seja o telescópio terrestre, por mais elevado que esteja, esse problema só pode ser minimizado, mas não resolvido. O telescópio espacial Hubble, entre outros feitos, permitiu ao homem estimar a idade do universo entre 13 e 14 bilhões de anos. Mais de artigos científicos foram publicados com base nos dados do Hubble

30 DIFRAÇÃO Quando uma onda se move passando por um obstáculo ou através de um orifício, a frente de onda expande-se no outro lado, como se a partir do obstáculo ou da fenda houvesse uma fonte puntual. Tal efeito é mais notório quando o tamanho do obstáculo ou do orifício é comparável ao comprimento de onda da luz.

31 A cruz de difração das estrelas. Quando a abertura que capta a luz é pequena demais ou o objeto está longe demais, a imagem reflete o formato da abertura. Havendo aí uma limitação. É o que acontece quando observamos a luz de uma lâmpada incandescente deixando passá-la por entre nossos cílios (apertando os olhos).