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/

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.

• 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.

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)

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.

¨ 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.

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.

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.

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.

¨ 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

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.

¨ 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.

TELESCÓPIOS & INSTRUMENTOS

¨ Satélites e rádio observatórios ampliam sem parar os limites do espaço conhecido.

(esse assunto é tema da aula INSTRUMETNOS ASTRONONICOS PARA OBSERVAÇÃO).

Fatores limitantes da qualidadedas observações –

Efeitos da atmosfera terrestre

¨ difração¨ (seeing)¨ absorção (Janelas atmosféricas)