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A posição dos astros e a Astronomia

Astronomia de Posição 2019

Ramachrisna Teixeira (Rama) IAG/USP

rama.teixeira@iag.usp.br

ciência que estuda a luz dos astros

ciência observacional

observação

medidas

intensidade direçãobrilho posição

Astrometria

Interesse e relevância dependem

do objeto e da precisão

Posição

A posição dos astros e a Astronomia

Objetos extra-galáticos

! Distribuição

! Sistema de Referência

! Movimentos da Terra

Objetos galáticos

! Distribuição! Distância (paralxe)

Objetos galáticos

! Distribuição! Distância (paralxe)! Sistema de Referência! Movimento próprio

Objetos galáticosmovimento próprio

cinemática e dinâmicapertinência (grupos, associações, etc.)distânciamassacompanheiras invisíveisvizinhança solar

Objetos galáticos

! Movimentos da Terra

! Distribuição! Distância (paralxe)! Sistema de Referência! Movimento próprio

Objetos do Sistema Solar

! Sistema de Referência! Cinemática e dinâmica! Massas! Campo gravitacional Terra

! Movimentos da Terra

±200 - 150 a.C. Þ erro ~ 1000”

400m2m

Þ diâmetro da Terra 12.870 Km• Eratóstenes (276-196 a.C.)

Þ precessão dos equinócios• Hiparco (190-120 a.C.)

sec.XVI Þ erro ~ 100”

4km

Þ leis do movimento planetário

• Tycho Brahe (1546-1601)Kepler (1571 - 1630)

4km

Newton (1643-1727)⇓

Gravitação universal

sec.XVI Þ erro ~ 100”

sec. XVIII Þ erro ~ 1”

400km

Þ movimento próprio das estrelas• Halley (1656-1742)

• Bradley (1693-1762)Þ aberração estelar, nutação

• Herschel (1738-1822)Þ Urano, movimento do Sol, binárias

sec. XIX Þ erro ~ 0.5”

Þ paralaxe 61 Cygni (maior mov. próprio)• Bessel (1784-1846)

(~ 11 a.l.)

800km

• Henderson (1798-1844)Þ paralaxe a Centauro (3ª mais brilhante)

(~ 4 a.l.)• Struve (1793-1864)

Þ paralaxe Vega (4ª mais brilhante)(~ 27 a.l.)

4.000km

A. Crommelin - A. Eddington1919 : Sobral (Ceará) - Príncipe (África)

deflexão gravitacional da luz

sec. XX 1ª metade erro ~ 0.1”

4.000km

sec. XX 1ª metade erro ~ 0.1”

HIPPARCOSHigh Precision Parallax Collecting Satellite

paralaxe de 120 mil estrelas

lançamento: 1989 - resultados: 1997

400.000km

sec. XX - 2ª metade erro ~ 0.001” (1mas)

• primeiro passo na determinação de distâncias

Estrela próxima

Estrelas de fundo

a

d π

a

π

• calibrador das demais estratégias• medida mais direta e precisa

PARALAXE antes de 1997 depois de 1997 HIPPARCOS

excelente !"/" < 0.1%

————— ± 3

muito boa 0.1% < !"/" < 1%

± 10 ± 700

razoável 1% < !"/" < 10%

± 1.000 ± 30.000

• 40% das estrelas vizinhas erroneamente classificadas como tais

• primeiras boas paralaxes de estrelas cefeidas

• correção de 10% na escala de distância

RR Lyrae 10.0 bilhões de anos Universo ± 13.6 bilhões de anos

HIPPARCOS

lançamento: 2013 - resultados: 2016-2022

1,7 bilhões de estrelas + outros objetos

80.000.000 km

sec. XXI erro ~ 0.000005” (5µas)

Missão Espacial Gaia

• Posições e brilhos (G~21 mag.) > 1,7 bilhões

• Posições, movimentos próprios, paralaxes, brilho (G, B e R) > 1,3 bilhões

PARALAXE HIPPARCOS 1997

Gaia - DR2 2018

excelente !"/" < 0.1%

± 3 ± 100 mil

muito boa !"/" < 1%

± 700 ± 10 milhões

razoável !"/" < 10% ± 30.000 ± 100 milhões

razoável antes do Gaia

razoável depois do Gaia

• Posições e brilhos (G~21 mag.) > 1,7 bilhões

• Posições, movimentos próprios, paralaxes, brilho (G, B e R) > 1,3 bilhões

Detecção e massade exoplanetasTrajetória de Beta Pictoris

• Posições e brilhos (G~21 mag.) > 1,7 bilhões

• Posições, movimentos próprios, paralaxes, brilho (G, B e R) > 1,3 bilhões

• Quasares > 550 mil (Sistema de Referência)

Sistema de referência

alvo

#

$(#5,$5)

(#1,$1)

(#2,$2)

(#3,$3)

(#4,$4)

0

X

Z

Y

ICRF2 - 295 defining sources

Fey et al. AJ 2015

International Celestial Reference Frame (1998)

~300 (3.000) QSOs definidores (total)

baxíssima densidade0.007 (0.07) fontes/grau2

referencial secundáriode base estelar

(Hipparcos, Tycho2, UCAC4, PPMXL)

Gaia Celestial Reference Frame - (2018) > 550 mil QSOs

⇓ 12 fontes/grau2

referencial secundáriode base estelar

GDR2 - 1.3 bilhões de estrelas commov. próprios e paralaxes

• Posições e brilhos (G~21 mag.) > 1,7 bilhões

• Posições, movimentos próprios, paralaxes, brilho (G, B e R) > 1,3 bilhões

• Quasares > 550 mil (Sistema de Referência)

• Asteróides > 14 mil posições, brilhos e órbitas

Asteroides Cinturão Principal

• Temperaturas > 160 millhões de estrelas

• Raios e luminosidade > 77 milhões de estrelas

• Velocidades radiais > 7 milhões

• Estrelas variáveis > 550 mil (10 mil cefeidas, etc.)

Quarenta mil estrelas

Quatro milhõesde estrelas