Poluição Luminosa Laurindo Sobrinho Astronomia no Verão 15 de setembro de 2014

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1 Poluição Luminosa Laurindo Sobrinho Astronomia no Verão 15 de setembro de

2 Luminosidade e brilho aparente Luminosidade (L) - quantidade energia emitida pela estrela por unidade de tempo. Brilho aparente (b) - quantidade de energia que atravessa a unidade de área por unidade de tempo a uma determinada distância (d) da estrela. Fotometria - medição do brilho aparente. 2

3 Magnitude aparente - m A magnitude aparente (m) de uma estrela (ou de outro objeto) é uma medida do seu brilho aparente. NOTA: quanto maior m menos brilhante é o objeto (e vice-versa)! 3

4 Medir a qualidade do céu identificando as estrelas de uma constelação, como por exemplo, Lyra. 4

5 5

6 Sky Quality Meter (SQM) O SQM permite medir o brilho do céu noturno. Quanto menor o brilho maior a qualidade do céu. Se o céu estiver relativamente iluminado a medição é rápida. Em zonas bastante escuras a aquisição de dados pode ser superior a um minuto. A orientação do aparelho deve manter-se durante todo o processo de medição. A medição faz-se apontando o sensor de preferência para o zénite. Não deve incidir luz artificial sobre este. O sensor cobre um cone de cerca de 40º de raio angular no céu. 6

7 Escala logarítmica que permite uma interpretação rápida dos resultados: quanto maior o valor menor é o brilho do céu (melhor a qualidade). A unidade de medida do SQM: magnitude por arcos de segundo quadrado. A variação de uma unidade nesta escala equivale a uma variação de aprox em brilho. Exemplo: entre os valores 18 e 21 temos uma diminuição do brilho do céu de um factor de 2.5 x 2.5 x 2.5 =

8 A unidade de medida do SQM é: magnitude por segundos de arco quadrado. 1 grau = 60 minutos de arco 1 minuto de arco = 60 segundos de arco 1 grau = 3600 segundos de arco Abertura do sensor: 40 graus = segundos de arco área angular coberta pelo sensor: aprox graus quadrados o que equivale a aprox. 7 x 10^10 segundos de arco quadrado (aprox 1/8 da esfera celeste). 8

9 Raio angular da Lua: 0.26 graus º 936 segundos de arco. Área angular da Lua º 0.2 graus quadrados º 2.7 x 10^6 segundos de arco quadrado. Raio angular de Júpiter: 50 segundos de arco. Área angular de Júpiter º 7800 segundos de arco quadrado. área_angular_lua º 350 área_angular_júpiter área_angular_sqm º área_angular_lua 9

10 Exemplo de medição com o SQM: m= 21 magnitudes por segundo de arco quadrado. Trata-se de um resultado bom. Qual o seu significado? O brilho do céu seria, neste caso, equivalente a termos uma estrela de magnitude m = 21 por cada segundo de arco quadrado (na área coberta pelo sensor). 10

11 O brilho (b) relaciona-se com a magnitude aparente (m) por: b m = 2.5log 1u onde u representa a unidade em que está representado o valor do brilho. Considerando uma estrela de magnitude m = 21 por cada segundo de arco quadrado resulta que o brilho por segundo de arco quadrado é: b = u No total da área coberta pelo sensor o brilho será: 9 10 B = b a = 4 10 u u 11

12 Podemos calcular a magnitude correspondente a este valor: 280u m = 2.5log 6 1u A magnitude aparente (máxima) da Estação Espacial Internacional (ISS) é m ª - 6 Conclusão: o valor m = 21 corresponde a um brilho do céu equivalente ao que teríamos distribuindo o brilho da ISS pela área coberta pelo sensor do SQM. Para ver a localização da ISS (tempo real): Previsões para cinco dias : 12

13 i j k Outros exemplos: µ m y SOL z { i j k µ m y z { LUA CHEIA ISS VÉNUS 13

14 Resultados obtidos durante o AIA 2009 no âmbito da iniciativa: O céu estrelado existe! 14

15 Resultados obtidos no terraço da UMa no dia 13 de setembro de 2014: i hora SQM y 20 h h h h h h j 23 h z k 23 h { 15

16 Apagão em Câmara de Lobos (vista para o lado de São Martinho) Local: Cimo do ilhéu de Câmara de Lobos Data: Autor: Elder Pinto 16

17 Apagão em Santana Local: Largo em frente à Câmara Municipal de Santana Data: Autor: Sandro Correia 17

18 Local: Achada do Teixeira - Santana Data: Autor: Sandro Correia 18

19 A evolução real do consumo em Iluminação Pública na ilha da Madeira (dez concelhos) segundo o Relatório da EEM de 2005 curva torcida de 2001 a Ajuste (e extrapolação) até 2009 (os autores). O ponto de 2007 é o constante no Relatório da EEM de 2007 (consultado depois das previsões feitas!). 19

20 20

21 Poluição luminosa: Como resolver este problema? > reduzir a potência das lâmpadas > direcionar a luz de forma mais racional > desligar parte da iluminação durante certos períodos da noite 21

22 22

23 Referências: "O Ano Internacional da Astronomia 2009 na Região Autónoma da Madeira: uma epopeia de três anos e meio"; Pedro Augusto; Laurindo Sobrinho; Ilídio Andrade (2012); Relatório elaborado para a FCT - Ciência Viva; 183 pp "Casting a Light on Dark Sky Awareness in Madeira"; Augusto, P. & Andrade, I., CAP journal, 13, p Sky Quality Meter : O Céu Estrelado Existe! AAAM, Astrofotografia, 23

24 da Universidade da Madeira

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