Astronomia prática e observacional _ Observatório Municipal de Amparo
1. Curso de Divulgação Científica
Astronomia Prática e Observacional
Professor:
Carlos Eduardo A. Mariano
Julho de 2011
66o
Curso de Astronomia realizado no Observatório Municipal de Amparo
Desde 1996
3. A Astronomia é certamente uma das ciências mais antigas !
Alinhamentos de pedras e registros muito antigos, indicam que povos que viveram
há milhares de anos, já observavam o firmamento.
4. A importância da Astronomia para os povos antigos:
1. Marcação do tempo e construção de calendários
2. Orientação
3. Agricultura
4. Religião
5. Curiosidade natural de entender o Universo
5. Que é possível ver a olho nu no céu ?
-Sol.
-Lua com mudança de fases.
-Cinco planetas: Mercúrio, Vênus, Marte, Júpiter e Saturno.
-Aproximadamente 6.000 estrelas.
-Dezenas de aglomerados de estrelas e nebulosas.
-A Via Láctea.
-Três galáxias.
Em um local com boas condições de observação !
8. Quando olhamos para o céu, temos a impressão de que todos os astros estão a
uma mesma distância. Os astros parecem estar “pregados” em uma
superfície esférica que tem o observador como centro.
9. Quando olhamos para o céu não temos noção de
profundidade, mas as distâncias que nos separam dos
astros são muito diferentes !
O astro mais próximo da Terra é a Lua: 384.000 Km
Tempo de Viagem: 2 dias.
10. O Sol é a estrela mais próxima da Terra: 150.000.000 Km
Tempo de Viagem: 4 a 7 meses.
11. Os planetas também são astros vizinhos !
Distâncias Mínimas Aproximadas de Alguns Planetas:
- Vênus: 47.000.000 Km
- Marte: 56.000.000 Km
- Júpiter: 600.000.000 Km
- Saturno: 1.500.000.000 Km
12. As estrelas estão muito mais longe !
Alfa do Centauro é a estrela mais próxima do Sistema Solar:
4,26 anos-luz ou aproximadamente 40.000.000.000.000 Km
13. Os aglomerados de estrelas e as nebulosas estão a
centenas ou até milhares de anos-luz de distância !
14. As galáxias estão a milhares, milhões ou até bilhões
de anos-luz de distância !
A uma distância de 2.700.000 anos-luz, a galáxia de Andromeda é
objeto mais distante que podemos observar a olho nu.
15. Um conjunto de estrelas, forma uma constelação !Um conjunto de estrelas, forma uma constelação !
Existem 88 constelações espalhadas por todo o céu.
Qual é a mais conhecida no Brasil ?
18. Nomes das Estrelas
- Além de criar as constelações, os povos antigos também deram nomes as estrelas.
- Muitas estrelas receberam nomes próprios gregos e árabes. Muitos nomes foram dados
de acordo com algumas características especiais que as estrelas apresentavam. Outros
nomes, tinham a ver com as posições que as estrelas ocupavam nas constelações.
Achernar (Alfa do Eridano) a foz do rio
Alphard (Alfa da Hidra) a solitária
Altair (Alfa da Águia) o pássaro que voa
Antares (Alfa do Escorpião) Rival de Marte
Arcturus (Alfa do Boieiro) a guarda da Ursa Maior
Canopus (Alfa da Quilha) a guia
Capella (Alfa do Cocheiro) a cabra
Deneb (Alfa do Cisne) a cauda
Fomalhaut (Alfa do Peixe Austral) a boca do peixe
Mira (Omicron da Baleia) a maravilha
Regulus (Alfa do Leão) o pequeno rei
Rigel (Beta de Orion) o pé
Rigel Kentaurus (Beta do Centauro) o pé do Centauro
Spica (Alfa da Virgem) Espiga
Vega (Alfa da Lira) a águia que cai
Nomes Significado
19. - Em 1.603, um astrônomo chamado Bayer criou um novo método para dar nomes as estrelas. Ele usou
as letras do alfabeto grego.
- Pelo seu sistema, a estrela mais brilhante de uma constelação recebia o nome da primeira letra do
alfabeto grego, seguida pelo nome da constelação da qual pertence. Já a segunda estrela mais brilhante
da constelação, recebia o nome da segunda letra do alfabeto grego, e assim sucessivamente.
α − alpha κ − kappa σ − sigma
β − beta ι − iota ρ − rho
γ − gamma λ − lambda τ − tau
δ − delta − mu υ − u
ε − epsilon ν − nu φ − phi
ζ − zeta ξ − xi ζ − chi
η − eta µ − omicron ϕ − psi
θ − theta π − pi ϖ
O Alfabeto Grego
Usando o alfabeto gregoUsando o alfabeto grego
31. A aparência do céu muda durante o ano ?
Se observarmos o céu sempre no mesmo horário (21:00 horas por
exemplo) ao longo dos meses, perceberemos alguma mudança ?
Starry Night
35. Posições do nascer e ocaso do Sol
http://astro.unl.edu/classaction/animations/coordsmotion/horizon.html
36. - 21 de dezembro : solstício de verão
- 21 de março: equinócio de outono
- 21 de junho: solstício de inverno
- 23 de setembro: equinócio da primavera
L
O
42. Não vemos a Terra girando ao redor do Sol !
Para a grande maioria dos modelos astronômicos antigos, era o
Sol que girava em torno da Terra.
Conforme a Terra realiza o seu movimento orbital, temos a impressão
de que Sol se move no céu com relação às estrelas, de OESTE para LESTE ,
completando uma volta a cada ano.
43. Movimento Aparente Anual do Sol
Esse movimento aparente do Sol é produzido pela translação da Terra !
Ele projeta na Esfera Celeste um círculo máximo conhecido como ECLÍPTICA
A ECLÍPTICA também pode ser imaginada como sendo a projeção da órbita da Terra na Esfera Celeste
45. Aries (Carneiro) .................................. 21/03 a 20/04
Taurus (Touro) .................................... 21/04 a 20/05
Gemini (Gêmeos) ................................ 21/05 a 20/06
Cancer (Caranguejo) .......................... 21/06 a 20/07
Leo (Leão) ........................................... 21/07 a 20/08
Virgo (Virgem) ..................................... 21/08 a 20/09
Libra (Balança) .................................... 21/09 a 20/10
Scorpius (Escorpião) .......................... 21/10 a 20/11
Sagitarius (Sagitário) .......................... 21/11 a 20/12
Capricornus (Capricórnio) ................. 21/12 a 20/01
Aquarius (Aquário) ............................. 21/01 a 20/02
Pisces (Peixes) .................................... 21/02 a 20/03
CONSTELAÇÕES - SIGNOS ZODIACAIS
por onde passaria o Sol (segundo a astrologia)
46. CONSTELAÇÕES - SIGNOS ZODIACAIS
por onde passa o Sol (o que a natureza mostra)
Aries (Carneiro) .................................. 19/04 a 13/05
Taurus (Touro) .................................... 14/05 a 21/06
Gemini (Gêmeos) ................................ 22/06 a 20/07
Cancer (Caranguejo) .......................... 21/07 a 10/08
Leo (Leão) ........................................... 11/08 a 17/09
Virgo (Virgem) ..................................... 18/09 a 30/10
Libra (Balança) .................................... 31/10 a 22/11
Scorpius (Escorpião) .......................... 23/11 a 29/11
Ophiuchus (Serpentário) .................... 30/11 a 17/12
Sagitarius (Sagitário) .......................... 18/12 a 19/01
Capricornus (Capricórnio) ................. 20/01 a 16/02
Aquarius (Aquário) ............................. 17/02 a 11/03
Pisces (Peixes) .................................... 12/03 a 18/04
47. O movimento aparente anual do Sol, determina um círculo
máximo na Esfera Celeste Conhecido como ECLIPTICA.
48. Cada estação do ano tem sua constelação símbolo:
- Inverno: Escorpião
-Primavera: Pégaso
-Verão: Órion
- Outono: Leão
49. O céu apresenta o mesmo
aspecto em todas as regiões da Terra ?
50. O céu muda de acordo com a latitude geográfica do local !
- No Equador da Terra: Esfera Reta.
- Nos Pólos: Esfera Paralela.
- Em outras latitudes: Esfera Oblíqua.
55. Importante: a altura do pólo celeste elevado,
é sempre igual a latitude geográfica do observador.
57. Foto com a máquina apontada
Para o Pólo Celeste Sul.
58. O Brilho dos astros
Brilho é a quantidade de luz recebida de um astro, por um receptor qualquer:
Olho humano, chip de uma máquina digital etc
Magnitude aparente ( m ) : escala que mostra o brilho relativo dos astros
um astro de m=1 é 2,512 vezes + brilhante do que um astro de m=2
um astro de m=2 é 2,512 vezes + brilhante do que um astro de m=3
Magnitudes de alguns astros:
Sol= -27 Lua Cheia= -12,7 Vênus= -4,4 Sirius= -1,7 Vega= 0
Estrelas mais fracas visíveis a olho nu = +6 (em um céu muito bom !)
59. Em Siena que está no Trópico de Câncer, ao meio dia de 21 de junho, o Sol
Não projeta sombra com uma haste na vertical.
Já em Alexandria que está mais ao norte, existe no mesmo dia e hora, uma
sombra.
Se as duas hastes estiverem na vertical, os ângulos A e B são iguais
Esse ângulo é igual a 7,2 graus, que é a diferença de latitude entre as duas cidades
7,2 graus = 1/50 de circunferência - circunferência = 360 graus = 2πR
Distância entre as cidades: 800 Km , então circunferência da Terra = 40.000 Km
Cálculo da circunferência da Terra por Eratóstenes entre 276 a 194 a.C,
63. A Lua também se move com relação as estrelas, dando
uma volta completa a cada aproximadamente 27 dias.
Conforme gira ao redor da Terra, a Lua também muda de fase.
86. Outros Objetos do Sistema Solar
Cometas
Halley em 1986.
Hyakutake em 1995.
Halle-Bopp em 1997.
87. As Órbitas dos Cometas
- Órbitas Fechadas:
Elípticas
- Órbitas Abertas:
Parabólicas ou Hiperbólicas
Cometas com órbitas fechadas são os Periódicos !
89. Longe do Sol, o cometa apresenta apenas o núcleo congelado.
Composição: materiais congelados e poeira.
Núcleo do cometa Wild 2, foto feita pela sonda espacial Stardust a
uma distância de 500Km !
90. Mais perto do Sol, parte dos materiais do núcleo transformam-se
e são ejetados na forma de gases e grãos de poeira.
Foto do núcleo do Halley,
feita pela sonda Giotto.
94. Dependendo de sua massa e constituição, o meteoróide pode atravessar
a atmosfera e atingir a superfície do planeta.
Aos meteoróides que atingem a superfície terrestre, damos o nome de METEORITOS.
95. Chuva
(nome)
Radiante
( AR e D )
Período de
Visibilidade
Média
Horária
de
Meteoros
Quadrantídeos 232o
+50o
1-4 de Janeiro 40
Lirídeos 274o
+34o
5 de Março-2
de Abril
12
Eta Aquáridas 336 0 25 de Abril-12
de Maio
30
Cetídeos 28 - 4 19-Maio 20
Arietídeos 45 +23 29de Maio-19
de Junho
50
Perseídeos 62 +24 1-7 de Junho 40
Taurídeos 87 +20 28 de Junho 30
Perseídeos 46 +58 15deJulho-
17de Agosto
50
Orionídeos 95 +15 18-27 de
Outubro
60
Bielídeos 24 +44 14 de
Novembro
?
Leonídeos 142 +22 14-20 de
Novembro
?
Geminídeos 113 +32 7-15 de
Dezembro
50
Principais Chuvas de Meteoros
104. Módulo 5:
-Instrumentos de observação do céu;
-Softwares astronômicos;
-Objetos do céu profundo (Deep Sky).
105. INSTRUMENTOS ASTRONÔMICOS ANTIGOS
- Medidas das posições e distâncias
angulares.
- Não usavam dispositivos ópticos.
- Astrolábio
- Esfera armilar
- Quadrante
- Sextante
106. Nascimento da Astronomia Moderna
- Invenção do telescópio: Hans Lippershey em 1608.
- Uso do telescópio na Astronomia: Galileu em 1609.
- Lunetas construídas por Galileu em 1609.
- Galileu demonstrando o telescópio.
107. Sistema Óptico da Luneta ou Telescópio Refrator
- Uso de duas lentes biconvexas simples.
- Imagens de baixa qualidade.
108. Telescópio Refletor
- Uso de espelhos.
- Imagens sem aberração cromática.
- Primeiros telescópios refletores foram construídos por :
James Gregory em 1660 e Isaac Newton em 1670.
Telescópio construído por Newton.
111. Características Ópticas dos Telescópios
1. Abertura: diâmetro da objetiva seja espelho ou lente.
2. Luminosidade: capacidade de coletar luz. Depende da abertura da
objetiva. Também depende da relação entre a Distância Focal e a Abertura
da Objetiva (F/D). Exemplos:
*Telescópio com 200mm de abertura e 2000mm de Distância Focal.
2000/200 = 10 telescópio F/10
*Telescópio com 200mm de abertura e 1000mm de Distância Focal.
1000/200 = 5 telescópio F/5
Quanto menor o F/D, maior é a sua luminosidade !
3. Poder de Resolução: capacidade de separar pontos próximos entre
si. Também depende da abertura da objetiva.
Poder de Resolução(“) = 120 / Abertura em mm
1” = 1 / 3600o
112. O Aumento do Telescópio
- O telescópio aumenta o ângulo de visão de um objeto.
- Depende das Distâncias Focais da Objetiva (F) e da Ocular (f).
113. Aumento do Telescópio
- Um único telescópio usado com oculares de diferentes distâncias focais,
oferece diferentes aumentos.
Exemplos:
Telescópio de 200mm de abertura e espelho de 1000mm de distância
focal.
Ocular de 20mm de distância focal: 1000 / 20 = 50x de aumento.
Ocular de 10mm de distância focal: 1000 / 10 = 100x de aumento.
Ocular de 5mm de distância focal: 1000 / 5 = 250x de aumento.
Quanto maior o aumento, menor o campo de
visão e menor a nitidez da imagem !
114. Montagem de um Telescópio
É o conjunto mecânico que permite o apoio e a movimentação do tubo.
Principais Tipos:
- Montagem Azimutal: movimentos em altura e azimute.
Azimutal simples. Azimutal dobsoniana.
115. - Montagem Equatorial: possui um eixo alinhado com o eixo de rotação
da Terra. Isso permite o acompanhamento do movimento do astro com
a movimentação de um único eixo.
Equatorial Alemã. Equatorial de forca.
118. Refrator ou Refletor ?
- Vantagens do refrator:
Melhor qualidade óptica.
Melhor para observação do Sol, Lua e planetas.
- Desvantagens do refrator:
Objetiva de difícil construção.
Custo elevado.
- Vantagens do refletor:
Baixo custo.
Possibilidade de construção de espelhos de grande abertura.
Possibilidade de construção de espelhos bem luminosos.
- Desvantagens do refletor:
Se comparado com refrator de boa qualidade e igual abertura, mostra uma
imagem de qualidade inferior.
Melhor opção para o iniciante:
Refletor Newtoniano de 150mm de abertura
119. Telescópios Gigantes
Refletores com espelhos de vários metros de abertura !
Instalados em observatórios localizados em grandes altitudes.
Refletor de 5m do Observatório de Palomar
120. Very Large Telescope - Observatório Europeu do
Sul, localizado no deserto do Atacama no Chile.
Oito refletores de 8m que podem trabalhar
independentemente ou conjuntamente
como um único telescópio de 16m de
abertura !
121. Observando os Planetas com Telescópios Amadores
Imagem de Vênus com CCD
Desenho de Vênus
125. Objetos do Céu Profundo (Deep Sky)
São objetos que não fazem parte do Sistema Solar, e estão muito
distantes: estrelas, aglomerados estelares, nebulosas e galáxias.
O que é necessário para observar esses objetos?
- Céu escuro e transparente.
- Saber identificar as principais constelações.
- Usar bons mapas celestes.
- Utilizar binóculos ou pequenos telescópios.
126. Nomenclatura
- Alguns objetos têm nomes próprios.
- A maioria recebe nomes de catálagos.
Principais Catálagos:
- Messier
-NGC (New General Catalogue)
M 42
NGC 4622
127. -Muitos aparecem a olho nu como pequenas manchas.
-Dezenas podem ser observados com bons binóculos.
-Centenas podem ser vistos com um pequeno telescópio.
Desenho com telescópio de 160mm
Foto com tele-objetiva
Aglomerados Abertos
128. Aglomerados Globulares
-Alguns podem ser observados a olho nu ou com binóculos.
-Dezenas podem ser vistos através de um pequeno telescópio.
-Os três mais bonitos estão no hemisfério celeste sul: Omega
Centauri, 47 tucanae e M22.
Desenho com telescópio de 160mm
Foto com telescópio de 200mm
129. -Muitas aparecem a olho nu como pequenas manchas.
-Dezenas podem ser observadas com bons binóculos.
-Centenas podem ser vistas com um pequeno telescópio.
Nebulosas
Foto da nebulosa de Órion - M42 Desenho da Nebulosa do
Pelicano com telescópio de
160mm
130. Galáxias
-As galáxias são objetos que estão a dezenas ou até centenas de
milhões de anos-luz, por isso sua observação exige céu negro.
-Através de pequenos telescópios, elas aparecem com discretas
manchas esbranquiçadas.
NGC 1232 - foto VLT
131. -Só três são visíveis a olho nu: As Nuvens de Magalhães e Andrômeda.
-Centenas de galáxias podem ser observadas com um telescópio de 160mm.
Desenho de M104 com
telescópio de 160mm
Desenho de M51 com telescópio
de 160mm
132. Os planetas exteriores aparecem com mais
destaque, quando estão em Oposição !
Na internet:
www.on.br
www.nasa.gov
www.solarviews.com
www.nineplanets.org
www.hubblesite.org
www.esa.int
www.revistamacrocosmo.zip.net
www.iag.usp.br
www.aeb.gov.br
www.livrariadafisica.com.br.
Publicações:
Revista Astronomy Brasil
Softwares:
-Cartes du Ciel (gratuito)
-Sky Map (gratuito)
-Distant Suns (versão gratuita)
-Red Shift
-Starry Night
Para aprender mais:
Angelo.nascimento@ig.com.br
Carlosemariano@hotmail.com