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de Astro
nomia
Universidade da Madeira
Poluição Luminosa
Laurindo SobrinhoLaurindo Sobrinho
15 de setembro de 2014
Astronomia no Verão
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Luminosidade e brilho aparenteLuminosidade e brilho aparente
http://www.physics.unc.edu/~evans/pub/A31/Lecture16-Stars/
Luminosidade (L) - quantidade energia emitida pela estrela por unidade de tempo.
Brilho aparente (b) - quantidade de energia que atravessa a unidade de área por unidade de tempo a uma determinada distância (d) da estrela.
Fotometria - medição do brilho aparente.
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Magnitude Magnitude aparente aparente -- mm
http://www.physics.unc.edu/~evans/pub/A31/Lecture16-Stars/
A magnitude aparente (m) de uma estrela (ou de outro objeto) é uma medida do seu brilho aparente.
NOTA: quanto maior mmenos brilhante é o objeto (e vice-versa)!
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Medir a qualidade do céu identificando as estrelas de uma constelação, como por exemplo, Lyra .
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Sky Quality Meter (SQM)
O SQM permite medir o brilho do céu noturno. Quanto menor o brilho maior a qualidade do céu.
Se o céu estiver relativamente iluminado a medição é rápida. Em zonas bastante escuras a aquisição de dados pode ser superior a um minuto. A orientação do aparelho deve manter-se durante todo o processo de medição.
A medição faz-se apontando o sensor de preferência para o zénite. Não deve incidir luz artificial sobre este. O sensor cobre um cone de cerca de 40º de raio angular no céu.
http://www.unihedron.com/projects/darksky/sqmback.jpg
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Escala logarítmica que permite uma interpretação rápida dos resultados: quanto maior o valor menor é o brilho do céu (melhor a qualidade).
A variação de uma unidade nesta escala equivale a uma variação de aprox. 2.51 em brilho. Exemplo: entre os valores 18 e 21 temos uma diminuição do brilho do céu de um factor de 2.5 x 2.5 x 2.5 = 15.625
http://www.unihedron.com/projects/darksky/Instruction_sheet.pdf
A unidade de medida do SQM: magnitude por arcos de segundo quadrado.
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A unidade de medida do SQM é: magnitude por segundos de arco quadrado.
1 grau = 60 minutos de arco
1 minuto de arco = 60 segundos de arco
1 grau = 3600 segundos de arco
Abertura do sensor:40 graus = 144000 segundos de arco
área angular coberta pelo sensor: aprox. 5000 graus quadrados o que equivale a aprox. 7 x 10^10 segundos de arco quadrado (aprox 1/8 da esfera celeste).
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Raio angular da Lua: 0.26 graus º 936 segundos de arco. Área angular da Lua º 0.2 graus quadrados º 2.7 x 10^6 segundos de arco quadrado.
Raio angular de Júpiter: 50 segundos de arco.Área angular de Júpiter º 7800 segundos de arco quadrado.
área_angular_Lua º 350 área_angular_Júpiter
área_angular_SQM º 26000 área_angular_Lua
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Exemplo de medição com o SQM:
m= 21magnitudes por segundo de arco quadrado.
Trata-se de um resultado bom. Qual o seu significado?
O brilho do céu seria, neste caso, equivalente a termos uma estrela de magnitude m = 21 por cada segundo de arco quadrado (na área coberta pelo sensor).
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O brilho (b) relaciona-se com a magnitude aparente (m) por:
onde u representa a unidade em que está representado o valor do brilho.
Considerando uma estrela de magnitude m = 21 por cada segundo de arco quadrado resulta que o brilho por segundo de arco quadrado é:
No total da área coberta pelo sensor o brilho será:
u
bm
1log5.2−=
ub 9104 −×=
uuabB 28010 7 104 109 ≈×××=×= −
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Podemos calcular a magnitude correspondente a este valor:
A magnitude aparente (máxima) da Estação Espacial Internacional (ISS) ém ª - 6
Conclusão: o valor m = 21 corresponde a um brilho do céu equivalente ao que teríamos distribuindo o brilho da ISS pela área coberta pelo sensor do SQM.
Para ver a localização da ISS (tempo real): http://www.n2yo.com/?s=25544
Previsões para cinco dias : http://www.n2yo.com/passes/?s=25544
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280log5.2 −≈−=
u
um
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i
k
jjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjj
µ m1 −26.03472 −25.03473 −24.03474 −23.03475 −22.03476 −21.03477 −20.03478 −19.03479 −18.034710 −17.0347
y
{
zzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzz
i
k
jjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjj
µ m11 −16.034712 −15.034713 −14.034714 −13.034715 −12.034716 −11.034717 −10.034718 −9.0346919 −8.0346920 −7.0346921 −6.0346922 −5.0346923 −4.03469
y
{
zzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzz
Outros exemplos:
SOLLUA CHEIA
VÉNUS
ISS
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Resultados obtidos durante o AIA 2009 no âmbito da iniciativa:
O céu estrelado existe!
http://www3.uma.pt/Investigacao/Astro/Grupo/Publicacoes/Abstracts/pub2012r1.htm
http://www3.uma.pt/Investigacao/Astro/Grupo/Divulgacao/Abstracts/pub2013d1.htm
http://www3.uma.pt/Investigacao/Astro/AIA2009/ceuestreladoexiste.htm
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Resultados obtidos no terraço da UMa no dia 13 de setembro de 2014:
i
k
jjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjj
hora SQM20h40 11.5720h55 15.6621h15 18.4521h30 18.9721h45 18.6422h25 19.1623h00 18.4123h15 17.14
y
{
zzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzz
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Apagão em Câmara de Lobos (vista para o lado de São Martinho) Local: Cimo do ilhéu de Câmara de Lobos | Data: 09-06-2009 | Autor: Elder Pinto
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Apagão em Santana
Local: Largo em frente à Câmara Municipal de SantanaData: 20-05-2009Autor: Sandro Correia
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Local: Achada do Teixeira - Santana | Data: 19-06-2009 | Autor: Sandro Correia
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A evolução real do consumo em Iluminação Pública na ilha da Madeira (dez concelhos) segundo o Relatório da EEM de 2005 – curva “torcida” de 2001 a 2005. Ajuste (e extrapolação) até 2009 (os autores). O ponto de 2007 é o constante no Relatório da EEM de 2007 (consultado depois das previsões feitas!).
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Poluição luminosa: Como resolver este problema?
> reduzir a potência das lâmpadas> direcionar a luz de forma mais racional> desligar parte da iluminação durante certos períodos da noite
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Referências:
"O Ano Internacional da Astronomia 2009 na Região Autónoma da Madeira: uma epopeia de três anos e meio"; Pedro Augusto; Laurindo Sobrinho; Ilídio Andrade (2012); Relatório elaborado para a FCT - Ciência Viva; 183 pp http://www3.uma.pt/Investigacao/Astro/Grupo/Publicacoes/Abstracts/pub2012r1.htm
"Casting a Light on Dark Sky Awareness in Madeira"; Augusto, P.& Andrade, I., CAP journal, 13, p09-11http://www3.uma.pt/Investigacao/Astro/Grupo/Divulgacao/Abstracts/pub2013d1.htm
Sky Quality Meter : http://www.unihedron.com/projects/darksky/Instruction_sheet.pdf
“O Céu Estrelado Existe!”http://www3.uma.pt/Investigacao/Astro/AIA2009/ceuestreladoexiste.htm
AAAM, Astrofotografia, http://astronomiamadeira.net/galeria-astrofotografia/
http://www3.uma.pt/Investigacao/Astro/Astronomia/Observ_mes/Jul2002/lyra.htm
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Grupo de Astronomia da Universidade da Madeira 2014
http://www.uma.pt/astro
