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OBSERVACÕES EM ASTRONOMIA: INTRODUÇÃO
GEASTRO – Grupo de Estudo em Astronomia – UTFPR
Prof. Dra. Tina Andreolla
http://www.pb.utfpr.edu.br/geastro/http://educacaoespacial.wordpress.com/
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Astronomia Antiga • natureza do Universo: tempos pré-históricos – mais
antiga das ciências• Desde a antiguidade, o céu vem sendo usado como
mapa, calendário e relógio. • Os registros astronômicos mais antigos datam de
aproximadamente 3000 a.C. e se devem aos chineses, babilônios, assírios e egípcios.
• Naquela época, os astros eram estudados com objetivos práticos, como medir a passagem do tempo (fazer calendários) para prever a melhor época para o plantio e a colheita, ou com objetivos mais relacionados à astrologia, como fazer previsões do futuro, já que, não tendo qualquer conhecimento das leis da natureza (Física), acreditavam que os deuses do céu tinham o poder da colheita, da chuva e mesmo da vida.
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• Vários séculos antes de Cristo, os chineses sabiam a duração do ano e usavam um calendário de 365 dias. Deixaram registros de anotações precisas de cometas, meteoros e meteoritos desde 700 a.C.
• Mais tarde, também observaram as estrelas que agora chamamos de novas.
• Os babilônios, assírios e egípcios também sabiam a duração do ano desde épocas pré-cristãs.
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Em outras partes do mundo, evidências de conhecimentos astronômicos
muito antigos foram deixadas na forma de monumentos,
como o de Newgrange, construído em 3200 a.C.(no solstício de inverno o sol ilumina o corredor e a
câmara central)
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Stonehenge, na Inglaterra, que data de 3000 a 1500 a.C.Em Stonehenge, cada pedra pesa em média 26 ton. A avenida
principal que parte do centro da monumento aponta para o local no horizonte
em que o Sol nasce no dia mais longo do verão (solstício). Nessa estrutura, algumas pedras estão alinhadas com o nascer
e o pôr do Sol no início do verão e do inverno.
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¨ Os maias, na América Central, também tinham conhecimentos de calendário e de fenômenos celestes, e os polinésios aprenderam a navegar por meio de observações celestes.
¨ Nas Américas, o observatório mais antigo descoberto é o de Chankillo, no Peru, construído entre 200 e 300 a.C.
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Olhar eletrônico
¨ Em poucos anos, aprendeu-se mais sobre o Universo do que em toda a história da humanidade.
¨ 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.
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Os campos de estudo podem também ser categorizados quanto:
¨ ao assunto: em geral de acordo com a região do espaço (ex. Astronomia galáctica) ou aos problemas por resolver (tais como formação das estrelas ou cosmologia). – se aplica tanto a teórica como a abservacional.
¨ à forma como se obtém a informação (essencialmente, que faixa do espectro eletromagnético é usada). – se aplica a observacional.
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assunto ou aplicações ¨ Astrofísica: É a Física aplicada na astronomia (teorias físicas). ¨ Ciência planetária: Estuda os planetas. ¨ Cosmologia: Estuda a origem dos astros. ¨ Astrometria: Mede as posições dos objetos no céu e suas mudanças. É necessária para definir o
sistema de coordenadas usado e a cinemática de cosmos objetos em nossa galáxia. ¨ Cosmologia Observacional: Estudo do universo como um todo e sua evolução. ¨ 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 próximas, que podem ser observadas em detalhe e que podem ser usadas para comparação com a nossa.
¨ Astronomia extragaláctica: Estudo de objetos (principalmente galáxias) fora de nossa galáxia. ¨ Formação e evolução de galáxias: Estudo da formação das galáxias e sua evolução ao estado
atual observado. ¨ 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. ¨ Astronomia estelar: Estudo das estrelas, em geral. ¨ Astrofísica solar: Estudo de fenômenos físicos que ocorrem no Sol, como explosões, ejeções
de massa, entre outras. ¨ Formação estelar: Estudo das condições e processos que levam à formação de estrelas no
interior de nuvens de gás. ¨ Planetologia: Estudo dos planetas do Sistema Solar e exoplanetas. ¨ Astrobiologia: Estudo do advento e manutenção de sistemas biológicos no Universo. ¨ Arqueoastronomia: Estudo dos registros de fenômenos astronômicos em sítios arqueológicos e
do conhecimento astronômico de povos extintos. ¨ Astroquímica: Estudos de fenômenos e reações químicas ocorrentes no espaço. ¨ Uranografia: Estudos das constelações e asterismos. Nome atual de Uranometria. ¨ Astrologia Influência da posição dos astros nos fenômenos climáticos e comportamento dos
seres vivos.
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¨ Na astronomia, a principal forma de obter informação é através da detecção e análise da radiação eletromagnética, fótons, mas a informação é adquirida também por raios cósmicos, neutrinos, e, no futuro próximo, ondas gravitacionais
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formas de obter informação ¨ Uma divisão tradicional da astronomia é dada pela faixa do
espectro eletromagnético observado:¨ Astronomia óptica refere-se às técnicas usadas para
detectar e analisar a luz na faixa do espectro visível ao olho humano ou ligeiramente ao redor (aproximadamente 400 - 800 nm). A ferramenta mais comum é o telescópio, com câmeras eletrônicas e espectrógrafos.
¨ Astronomia infravermelha trata da detecção de radiação infravermelha (com comprimentos de onda maiores que o da luz vermelha). A ferramenta mais comum é o telescópio, mas com o instrumento optimizado para infravermelho. Telescópios espaciais são usados também para eliminar o ruído (interferência eletromagnética) da atmosfera.
¨ Radioastronomia usa instrumentos completamente diferentes para detectar radiação de comprimentos de onda de milímetros a centímetros. Os receptores são similares àqueles usados em transmissão de rádio (que usa estes comprimentos de onda). Veja também Radiotelescópios.
¨ Astronomia de altas energias ocupa-se da observação dos comprimentos de onda mais energéticos que a luz visível. Costuma ser subdividida em astronomia ultravioleta, astronomia de raios-X e astronomia de raios gama.
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¨ A astronomia óptica e a radioastronomia podem ser feitas em observatórios localizados à superfície da Terra, porque a atmosfera é transparente àqueles comprimentos de onda.
¨ A luz infravermelha é absorvida pelo vapor de água, pelo que os observatórios de infravermelho têm de ser colocados em lugares elevados, secos ou no espaço.
¨ A atmosfera é opaca aos comprimentos de onda usados pela astronomia de raios-X, pela astronomia de raios gama, pela astronomia ultravioleta, à exceção de alguns comprimentos de onda, pela astronomia na região dos infravermelhos distante, por isso as observações têm que ser realizadas em balões ou em observatórios no espaço.
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TELESCÓPIOS & INSTRUMENTOS
¨ Satélites e rádio observatórios ampliam sem parar os limites do espaço conhecido.
(esse assunto é tema da aula INSTRUMETNOS ASTRONONICOS PARA OBSERVAÇÃO).
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Fatores limitantes da qualidadedas observações –
Efeitos da atmosfera terrestre
¨ difração¨ (seeing)¨ absorção (Janelas atmosféricas)
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