conceitos de astrofísica

8/7/2019 conceitos de astrofsica

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Conceitos deConceitos de

AstrofAstrofsicasica

Coordenadas celestes:: Localizando as estrelas no cu

Magnitude, Fluxo e Luminosidade: Comparando o brilho das

estrelas

Espectroscopia: Comparando a temperatura e a

composio qumica das estrelas

Joo Francisco C. Santos Jr.

Grupo de Astrofsica

V.3 DF-ICEx/UFMG


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Sirius (E CMa)

Onde fica? Coordenadas celestes

Qual o seu brilho? Magnitude e luminosidade

E sua temperatura superficial? Espectro e radiao de corpo-negro


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Sirius

Trs Marias

Betelgeuse


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Coordenadas Equatoriais de Sirius:

E = 06h 45m 08.92sH = -16 42 58.0

poca 2000.0


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Magnitud

eI

II

III

IV

V

VI

Hipparchus (sec. II a.C.):1000 estrelas classificadas em 6 grupos

estrelas de magnitude I so 100 vezes maisbrilhantes que as de magnitude VI


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Escala de Magnitude

(m) Estrelas com 1 < m < 6

o m q F(fluxo=energia emitida por segundo e por unidade de

rea)

Definio precisa

m6- m1 = 5 F1/F6=100

Escala do olho humano log

m6- m1 = cte* log(F1/F6)

cte = 2.5


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F = L / (4T r2)

[F] = [E / ( t A)]

Para r = R*L = 4TR*

2 W T 4

Fluxo (F) e Luminosidade

(L)


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Distncia (r)

Paralaxe p(")

r(pc) = 1 / p()

Sirius: 2.7 pc

animao


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Magnitude Absoluta M m(10 pc)m - M= 2.5 * log (FM/ Fm)

Mas

Fm = L / 4T r2 e FM= L / 4T (10) 2

Assim,

m - M= 2.5 * log (r2/ 102) =

= 5 * log r - 5

Sirius:r= 2.7 pc , V= -1.5 p MV = 1.3


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Espectroscopia


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Classificao das ondas

eletromagnticas:

Raios gama

Raios XUV

Visvel

Infravermelho

Microondas

Rdio

P e 10-3 nm

P de 10-3

a 10nmP de 10 a 300nm

P de 400 a 800 nm

P de 1 a 103 Qm

P de 1 mm a 10 cm

P > 1cm


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Espectro do Sol:

Espectro

p

Distribuio de energia com o

comprimento de onda (oufreqncia)


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Sirius

Betelgeuse

Espectros Estelares


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Origem das linhas espectrais

Modelo de Bohr (1915): eltrons em rbitas

quantizadas de energias bem definidas

Transies eletrnicas de um orbital para outro

produzem as linhas espectrais


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Energia de uma rbita do tomo de

hidrognio

E=-(13,6 eV)/n2

onde n= nmero da rbita.

Quando um eltron passa de uma rbita (nvel) de energia maior, n1 ,

para outra de energia menor, n2 , um fton emitido com energia:

Efton = En1- En2

Efton = h*R = hc/P

E a freqncia deste fton dada por:


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Diagrama de nveis de energia


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Espectro de absoro do H

Absoro de fton com energia correspondente transio

de um nvel mais baixo para outro mais alto


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Mecanismos de balano de energia


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Leis de Kirchhoff (1859)

1) Um gs muito comprimido, um slido ou um lquido

quente e opaco emite um espectro contnuo.

2) Um gs quente e transparente gera um espectro de

linhas de emisso caractersticas da composio qumica

do gs

3) Se radiao eletromagntica passa atravs de um gs

relativamente frio, este gera um espectro de linhas de

absoro caractersticas da composio qumica do gs.


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Linhas caractersticas de diversos

elementos


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Tipos Espectrais

O BAFG KM

SiriusT=10000K


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Tipos Espectrais

Oh! BeA FineGirl, Kiss Me!


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Espectro: representao

grfica x imagem

Fluxo

P


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Corpo negro x espectro solar


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Concluses

magnitude, fluxo

corpo negro

modelo atmico

Observaes

distncias

Luminosidade, Temperatura, Composio qumica

espectro

Teoria

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