Curso de Divulgao CientficaAstronomia Prtica e ObservacionalProfessor: Carlos Eduardo A. Mariano Julho de 201166o Curso de Astronomia realizado no Observatrio Municipal de AmparoDesde 1996

Mdulo 1:

Reconhecimento do cu;Noes de orientao;Cartas Celestes.

A Astronomia certamente uma das cincias mais antigas !Alinhamentos de pedras e registros muito antigos, indicam que povos que viveram h milhares de anos, j observavam o firmamento.

A importncia da Astronomia para os povos antigos: 1. Marcao do tempo e construo de calendrios2. Orientao3. Agricultura4. Religio5. Curiosidade natural de entender o Universo

Que possvel ver a olho nu no cu ?Sol.Lua com mudana de fases.Cinco planetas: Mercrio, Vnus, Marte, Jpiter e Saturno.Aproximadamente 6.000 estrelas.Dezenas de aglomerados de estrelas e nebulosas.A Via Lctea.Trs galxias.

Em um local com boas condies de observao !

Boas condies significa:Condies atmosfricas favorveis: cu limpo, sem nuvens, nebulosidades

e baixa turbulncia;

-Pouca poluio atmosfrica;

-Pouca poluio luminosa.

Os astros esto a uma mesma distncia da Terra

Quando olhamos para o cu, temos a impresso de que todos os astros esto a uma mesma distncia. Os astros parecem estar pregados em uma superfcie esfrica que tem o observador como centro.

Quando olhamos para o cu no temos noo de profundidade, mas as distncias que nos separam dos astros so muito diferentes ! O astro mais prximo da Terra a Lua: 384.000 KmTempo de Viagem: 2 dias.

O Sol a estrela mais prxima da Terra: 150.000.000 Km Tempo de Viagem: 4 a 7 meses.

Os planetas tambm so astros vizinhos ! Distncias Mnimas Aproximadas de Alguns Planetas:

Vnus: 47.000.000 Km

- Marte: 56.000.000 Km- Jpiter: 600.000.000 Km- Saturno: 1.500.000.000 Km

As estrelas esto muito mais longe !Alfa do Centauro a estrela mais prxima do Sistema Solar:

4,26 anos-luz ou aproximadamente 40.000.000.000.000 Km

Os aglomerados de estrelas e as nebulosas esto a centenas ou at milhares de anos-luz de distncia !

As galxias esto a milhares, milhes ou at bilhesde anos-luz de distncia !A uma distncia de 2.700.000 anos-luz, a galxia de Andromeda objeto mais distante que podemos observar a olho nu.

Um conjunto de estrelas, forma uma constelao !

Existem 88 constelaes espalhadas por todo o cu.Qual a mais conhecida no Brasil ?

Andromeda (Andrmeda)Cygnus (Cisne)Pavo (Pavo)Antlia(Mquina Pneumtica)Delphinus (DelfimPegasus (Pgaso)Apus (Ave do Paraso)Dorado (Dourado)Perseus (Perseu)Aquarius (Aqurio)Draco (Drago)Phoenix (Fnix)Aquila (guia)Equileus (Cavalo Menor)Pictor (Pintor)Ara (Altar) Eridanus (Eridano) Pisces (Peixes)Aries (Carneiro)Fornax (Fornalha)Pisces Austrinus (Peixe Austral)Auriga (Cocheiro)Gemini (Gmeos)Puppis (Popa)Bootes (Boeiro)Gus (Grou) Pyxis (Bssola)Caelum (Buril)Hercules (Hrcules)Reticulum (Retculo)Camelopardus(Girafa)Horologium (Relgio)Sagitta (Flecha)Cancer (Caranguejo)Hydra (Hidra Fmea)Sagittarius (Sagitrio)Canis Venatici Hydrus (Hidra Macho)Scorpius (Escorpio)Canis Major (Co Maior)Indus (Indio) Sculptor (Escultor)Canis Minor (Co Menor)Lacerta (Lagarta)Scutum (Escudo)Capricornus (Capricrnio)Leo (Leo) Serpens (Serpente)Carina (Quilha)Leo Minor (Leo Menor)Sextans (Sextante)Cassiopea (Cassiopia)Lepus (Lebre) Taurus (Touro)Centaurus (Centauro)Lupus (Lobo) Telescopium (Telescpio)Cepheus (Cefeu)Libra (Balanca)Triangulum (Tringulo)Cetus (Baleia) Lynx (Lince) Triangulum Australe (T. Austral)Chamaleon (Camaleo)Lyra (Lira) Tucana (Tucano)Circinus (Compasso)Mensa (Mesa) Ursa Major (Ursa Maior)Columba (Pomba)Microscopium (Microscpio)Ursa Minor (Ursa Menor)Coma BerenicesMonoceros (Unicrnio)Vela (Vela)Corona Australis Musca (Mosca)Virgo (Virgem)Corona Borealis Norma (Rgua)Volans (Peixe Voador)Corvus (Corvo)Octans (Oitante)Vulpecula (Raposa)Crater (Taca) Ophiucus (Serpentrio)Crux (Cruzeiro do Sul)Orion (rion)As 88 Constelaes

Nomes das Estrelas- Alm de criar as constelaes, os povos antigos tambm deram nomes as estrelas.- Muitas estrelas receberam nomes prprios gregos e rabes. Muitos nomes foram dados de acordo com algumas caractersticas especiais que as estrelas apresentavam. Outros nomes, tinham a ver com as posies que as estrelas ocupavam nas constelaes.Achernar (Alfa do Eridano) a foz do rioAlphard (Alfa da Hidra) a solitriaAltair (Alfa da guia) o pssaro que voaAntares (Alfa do Escorpio) Rival de MarteArcturus (Alfa do Boieiro) a guarda da Ursa MaiorCanopus (Alfa da Quilha) a guiaCapella (Alfa do Cocheiro) a cabraDeneb (Alfa do Cisne) a caudaFomalhaut (Alfa do Peixe Austral) a boca do peixeMira (Omicron da Baleia) a maravilhaRegulus (Alfa do Leo) o pequeno reiRigel (Beta de Orion) o pRigel Kentaurus (Beta do Centauro) o p do CentauroSpica (Alfa da Virgem) EspigaVega (Alfa da Lira) a guia que caiNomes Significado

- Em 1.603, um astrnomo chamado Bayer criou um novo mtodo para dar nomes as estrelas. Ele usou as letras do alfabeto grego.

- Pelo seu sistema, a estrela mais brilhante de uma constelao recebia o nome da primeira letra do alfabeto grego, seguida pelo nome da constelao da qual pertence. J a segunda estrela mais brilhante da constelao, recebia o nome da segunda letra do alfabeto grego, e assim sucessivamente.

a - alpha k - kappas - sigmab - beta i - iotar - rhog - gamma l - lambda t - tau

d - delta - mu u - upsilon e - epsilon n - nu f - phiz - zeta x - xi z - chi

h - eta m - omicron j - psiq - theta p - pi v - omega

O Alfabeto GregoUsando o alfabeto grego

Os antigos usavam as estrelas para se orientar !

Mdulo 2:

Noes de Esfera Celeste;Mudana diria do cu;Mudana anual do cu;O cu de diferentes regies.

Todas as estrelas esto a uma mesma distncia de ns ?As constelaes existem de verdade ?

Quando olhamos para o cu, notemos noo de profundidade !

rion

A Esfera Celeste

Movimento Dirio da Esfera CelesteO cu um bom relgio !1 dia sideral = 23 h 56 m

Fotografando os movimentos aparentes das estrelas.

A aparncia do cu muda durante o ano ?Se observarmos o cu sempre no mesmo horrio (21:00 horas por exemplo) ao longo dos meses, perceberemos alguma mudana ?Starry Night

Estaes do ano do ponto de vista heliocntrico

Estaes do Anohttp://astro.unl.edu/classaction/animations/coordsmotion/eclipticsimulator.html

O Sol sempre nasce no leste ?

Posies do nascer e ocaso do Solhttp://astro.unl.edu/classaction/animations/coordsmotion/horizon.html

- 21 de dezembro : solstcio de vero- 21 de maro: equincio de outono- 21 de junho: solstcio de inverno- 23 de setembro: equincio da primaveraLO

Ano Solar: 365 d 05 h 48m 46s

http://astro.unl.edu/classaction/animations/coordsmotion/sunmotionsoverview.htmlPosies do Sol

http://astro.unl.edu/classaction/animations/coordsmotion/sunmotions.htmlMovimentos do Sol

No Vero o calor maior !

Posies do ocaso do Sol

No vemos a Terra girando ao redor do Sol !Para a grande maioria dos modelos astronmicos antigos, era o Sol que girava em torno da Terra. Conforme a Terra realiza o seu movimento orbital, temos a impressode que Sol se move no cu com relao s estrelas, de OESTE para LESTE ,completando uma volta a cada ano.

Movimento Aparente Anual do SolEsse movimento aparente do Sol produzido pela translao da Terra !Ele projeta na Esfera Celeste um crculo mximo conhecido como ECLPTICAA ECLPTICA tambm pode ser imaginada como sendo a projeo da rbita da Terra na Esfera Celeste

http://astro.unl.edu/classaction/animations/coordsmotion/zodiac.htmlMovimento Anual do Sol no Zodaco

Aries (Carneiro) .................................. 21/03 a 20/04Taurus (Touro) .................................... 21/04 a 20/05 Gemini (Gmeos) ................................ 21/05 a 20/06Cancer (Caranguejo) .......................... 21/06 a 20/07Leo (Leo) ........................................... 21/07 a 20/08Virgo (Virgem) ..................................... 21/08 a 20/09Libra (Balana) .................................... 21/09 a 20/10Scorpius (Escorpio) .......................... 21/10 a 20/11Sagitarius (Sagitrio) .......................... 21/11 a 20/12Capricornus (Capricrnio) ................. 21/12 a 20/01Aquarius (Aqurio) ............................. 21/01 a 20/02Pisces (Peixes) .................................... 21/02 a 20/03CONSTELAES - SIGNOS ZODIACAISpor onde passaria o Sol (segundo a astrologia)

CONSTELAES - SIGNOS ZODIACAISpor onde passa o Sol (o que a natureza mostra)Aries (Carneiro) .................................. 19/04 a 13/05Taurus (Touro) .................................... 14/05 a 21/06 Gemini (Gmeos) ................................ 22/06 a 20/07Cancer (Caranguejo) .......................... 21/07 a 10/08Leo (Leo) ........................................... 11/08 a 17/09Virgo (Virgem) ..................................... 18/09 a 30/10Libra (Balana) .................................... 31/10 a 22/11Scorpius (Escorpio) .......................... 23/11 a 29/11Ophiuchus (Serpentrio) .................... 30/11 a 17/12Sagitarius (Sagitrio) .......................... 18/12 a 19/01Capricornus (Capricrnio) ................. 20/01 a 16/02Aquarius (Aqurio) ............................. 17/02 a 11/03Pisces (Peixes) .................................... 12/03 a 18/04

O movimento aparente anual do Sol, determina um crculo mximo na Esfera Celeste Conhecido como ECLIPTICA.

Cada estao do ano tem sua constelao smbolo: Inverno: Escorpio

Primavera: Pgaso

Vero: rion

- Outono: Leo

O cu apresenta o mesmoaspecto em todas as regies da Terra ?

O cu muda de acordo com a latitude geogrfica do local !- No Equador da Terra: Esfera Reta.

Nos Plos: Esfera Paralela.

- Em outras latitudes: Esfera Oblqua.

Importante: a altura do plo celeste elevado, sempre igual a latitude geogrfica do observador.

Foto com a mquina apontadaPara o Plo Celeste Sul.

O Brilho dos astrosBrilho a quantidade de luz recebida de um astro, por um receptor qualquer:

Olho humano, chip de uma mquina digital etcMagnitude aparente ( m ) : escala que mostra o brilho relativo dos astros um astro de m=1 2,512 vezes + brilhante do que um astro de m=2

um astro de m=2 2,512 vezes + brilhante do que um astro de m=3Magnitudes de alguns astros:Sol= -27 Lua Cheia= -12,7 Vnus= -4,4 Sirius= -1,7 Vega= 0Estrelas mais fracas visveis a olho nu = +6 (em um cu muito bom !)

Em Siena que est no Trpico de Cncer, ao meio dia de 21 de junho, o Sol No projeta sombra com uma haste na vertical.

J em Alexandria que est mais ao norte, existe no mesmo dia e hora, uma sombra.

Se as duas hastes estiverem na vertical, os ngulos A e B so iguaisEsse ngulo igual a 7,2 graus, que a diferena de latitude entre as duas cidades7,2 graus = 1/50 de circunferncia - circunferncia = 360 graus = 2pRDistncia entre as cidades: 800 Km , ento circunferncia da Terra = 40.000 KmClculo da circunferncia da Terra por Eratstenes entre 276 a 194 a.C,

Mdulo 3:

Movimentos e fases da Lua, e eclipses.

rbita da LuaA Lua demora aproximadamente 27 dias para dar uma volta ao redor da Terra.

Quantas fases a Lua apresenta ?

A Lua tambm se move com relao as estrelas, dandouma volta completa a cada aproximadamente 27 dias.Conforme gira ao redor da Terra, a Lua tambm muda de fase.

http://astro.unl.edu/naap/lps/animations/lps.swf

Fase = phasis (grego) = aparncia, aspecto.1 ms sindico = 29,5 dias

As MarsA Fora Gravitacional produz as mars.F = G Ml X Mt d2

http://astro.unl.edu/classaction/animations/lunarcycles/tidesim.html

Eclipses da Lua

Eclipse LunarEclipses Lunares: ocorrem quando a Lua entra na sombra que a Terra projeta no espao.Tipos:TotalParcialPenumbral

Eclipse Lunar

Eclipse SolarO Eclipse Solar ocorre quando a sombra da Lua toca a superfcie da Terra.

Eclipse SolarTipos:TotalParcialAnular

O Plano da rbita da Lua tem uma inclinao de 5 graus em relao Eclptica !

Mdulo 4:

-Configuraes Planetrias;-Cometas, asterides, meteorides e meteoros;-Coordenadas celestes;-Efemrides astronmicas.

Os planetas se movem no cu, com relao as estrelas !Planeta: astro errante , astro que se move

Planetas Interiores:-Mercrio;-Vnus.

Planetas Exteriores:-Marte;-Jpiter;-Saturno;-Urano;-Netuno.

Explicao dos movimentos dos planetasPlanetas inferiores ou interiores.

Planetas Superiores ou Exteriores

Existem pocas certas para observar os planetas !Configuraes planetrias...

Os planetas interiores aparecem com mais destaque quando esto prximos de uma Elongao Mxima !

Mercrio e Vnus sempre aparecem prximos do Sol !

Visibilidade dos Planetas EXteriores

Conjunes: bonito e fcil de observar !Lua e Jpiter

Outros Objetos do Sistema SolarCometasHalley em 1986.Hyakutake em 1995.Halle-Bopp em 1997.

As rbitas dos Cometas- rbitas Fechadas: Elpticas

- rbitas Abertas:Parablicas ou HiperblicasCometas com rbitas fechadas so os Peridicos !

Plano da rbita do cometa Hyakutake

Longe do Sol, o cometa apresenta apenas o ncleo congelado.Composio: materiais congelados e poeira.

Ncleo do cometa Wild 2, foto feita pela sonda espacial Stardust a uma distncia de 500Km !

Mais perto do Sol, parte dos materiais do ncleo transformam-se e so ejetados na forma de gases e gros de poeira.Foto do ncleo do Halley, feita pela sonda Giotto.

Formao da coma e da cauda!Cometa Hyakutake em 1996

Asterides

Meteoride atrado pelo campo gravitacional da Terra produz:Meteoro ou estrela cadente

Dependendo de sua massa e constituio, o meteoride pode atravessara atmosfera e atingir a superfcie do planeta. Aos meteorides que atingem a superfcie terrestre, damos o nome de METEORITOS.

Principais Chuvas de Meteoros

Como localizar os astros na Esfera Celeste ?

Sistema Horizontal:

A : Azimute

- h : Altura

Coordenadas Geogrficas

Sistema Equatorial:Dividindo a Esfera Celesteem Meridianos e Paralelos.

Sistema Equatorial: Ascenso Reta e Declinao.

As coordenadas equatoriais de todos os astros so fixas ?

Efemrides Astronmicas: posies dos astros ao longo do tempo e ocorrncia de fenmenos celestes. RevistasInternetSoftwares

Mdulo 5:

Instrumentos de observao do cu;Softwares astronmicos;Objetos do cu profundo (Deep Sky).

INSTRUMENTOS ASTRONMICOS ANTIGOS- Medidas das posies e distncias angulares. - No usavam dispositivos pticos.- Astrolbio- Esfera armilar- Quadrante- Sextante

Nascimento da Astronomia Moderna- Inveno do telescpio: Hans Lippershey em 1608.- Uso do telescpio na Astronomia: Galileu em 1609.- Lunetas construdas por Galileu em 1609.- Galileu demonstrando o telescpio.

Sistema ptico da Luneta ou Telescpio Refrator- Uso de duas lentes biconvexas simples.- Imagens de baixa qualidade.

Telescpio Refletor- Uso de espelhos.- Imagens sem aberrao cromtica.- Primeiros telescpios refletores foram construdos por : James Gregory em 1660 e Isaac Newton em 1670.Telescpio construdo por Newton.

Caractersticas pticas dos Telescpios1. Abertura: dimetro da objetiva seja espelho ou lente.

2. Luminosidade: capacidade de coletar luz. Depende da abertura da objetiva. Tambm depende da relao entre a Distncia Focal e a Abertura da Objetiva (F/D). Exemplos:*Telescpio com 200mm de abertura e 2000mm de Distncia Focal.2000/200 = 10 telescpio F/10 *Telescpio com 200mm de abertura e 1000mm de Distncia Focal.1000/200 = 5 telescpio F/5

Quanto menor o F/D, maior a sua luminosidade !

3. Poder de Resoluo: capacidade de separar pontos prximos entresi. Tambm depende da abertura da objetiva.Poder de Resoluo() = 120 / Abertura em mm1 = 1 / 3600o

O Aumento do Telescpio- O telescpio aumenta o ngulo de viso de um objeto.- Depende das Distncias Focais da Objetiva (F) e da Ocular (f).

Aumento do Telescpio- Um nico telescpio usado com oculares de diferentes distncias focais, oferece diferentes aumentos.Exemplos:Telescpio de 200mm de abertura e espelho de 1000mm de distncia focal.Ocular de 20mm de distncia focal: 1000 / 20 = 50x de aumento.Ocular de 10mm de distncia focal: 1000 / 10 = 100x de aumento.Ocular de 5mm de distncia focal: 1000 / 5 = 250x de aumento.Quanto maior o aumento, menor o campo de viso e menor a nitidez da imagem !

Montagem de um Telescpio o conjunto mecnico que permite o apoio e a movimentao do tubo.Principais Tipos:- Montagem Azimutal: movimentos em altura e azimute.Azimutal simples.Azimutal dobsoniana.

- Montagem Equatorial: possui um eixo alinhado com o eixo de rotao da Terra. Isso permite o acompanhamento do movimento do astro com a movimentao de um nico eixo.Equatorial Alem.Equatorial de forca.

Telescpios Refratores ModernosLuneta de 160mm de abertura.Montagem Equatorial Alem.

Telescpios Refletores ModernosTelescpio Refletor Schmidt-Cassegrain de 400mm de Abertura e Montagem Equatorial de Forca.

Refrator ou Refletor ?- Vantagens do refrator: Melhor qualidade ptica.Melhor para observao do Sol, Lua e planetas.- Desvantagens do refrator:Objetiva de difcil construo.Custo elevado.- Vantagens do refletor:Baixo custo.Possibilidade de construo de espelhos de grande abertura.Possibilidade de construo de espelhos bem luminosos.- Desvantagens do refletor:Se comparado com refrator de boa qualidade e igual abertura, mostra uma imagem de qualidade inferior.Melhor opo para o iniciante:Refletor Newtoniano de 150mm de abertura

Telescpios GigantesRefletores com espelhos de vrios metros de abertura !Instalados em observatrios localizados em grandes altitudes.Refletor de 5m do Observatrio de Palomar

Very Large Telescope - Observatrio Europeu do Sul, localizado no deserto do Atacama no Chile.Oito refletores de 8m que podem trabalhar independentemente ou conjuntamente como um nico telescpio de 16m de abertura !

Observando os Planetas com Telescpios AmadoresImagem de Vnus com CCDDesenho de Vnus

Observao de MarteImagem com CCDDesenho com Telescpio de 200mm

Observao de JpiterImagem com CCDDesenho com telescpio de 230mm

Observao de SaturnoImagem feita com webcam e telescpio de 260mm Desenho com telescpio de 200mm

Objetos do Cu Profundo (Deep Sky)So objetos que no fazem parte do Sistema Solar, e esto muito distantes: estrelas, aglomerados estelares, nebulosas e galxias.O que necessrio para observar esses objetos? - Cu escuro e transparente.- Saber identificar as principais constelaes.- Usar bons mapas celestes.- Utilizar binculos ou pequenos telescpios.

Nomenclatura- Alguns objetos tm nomes prprios.- A maioria recebe nomes de catlagos.Principais Catlagos:- Messier-NGC (New General Catalogue)M 42NGC 4622

-Muitos aparecem a olho nu como pequenas manchas.-Dezenas podem ser observados com bons binculos.-Centenas podem ser vistos com um pequeno telescpio.Desenho com telescpio de 160mmFoto com tele-objetivaAglomerados Abertos

Aglomerados Globulares-Alguns podem ser observados a olho nu ou com binculos.-Dezenas podem ser vistos atravs de um pequeno telescpio.-Os trs mais bonitos esto no hemisfrio celeste sul: Omega Centauri, 47 tucanae e M22.Desenho com telescpio de 160mmFoto com telescpio de 200mm

-Muitas aparecem a olho nu como pequenas manchas.-Dezenas podem ser observadas com bons binculos.-Centenas podem ser vistas com um pequeno telescpio.NebulosasFoto da nebulosa de rion - M42Desenho da Nebulosa do Pelicano com telescpio de 160mm

Galxias-As galxias so objetos que esto a dezenas ou at centenas de milhes de anos-luz, por isso sua observao exige cu negro.-Atravs de pequenos telescpios, elas aparecem com discretas manchas esbranquiadas.NGC 1232 - foto VLT

-S trs so visveis a olho nu: As Nuvens de Magalhes e Andrmeda.-Centenas de galxias podem ser observadas com um telescpio de 160mm.Desenho de M104 com telescpio de 160mmDesenho de M51 com telescpio de 160mm

Os planetas exteriores aparecem com maisdestaque, quando esto em Oposio !

Na internet:www.on.brwww.nasa.govwww.solarviews.comwww.nineplanets.orgwww.hubblesite.orgwww.esa.intwww.revistamacrocosmo.zip.netwww.iag.usp.brwww.aeb.gov.brwww.livrariadafisica.com.br.Publicaes:Revista Astronomy Brasil

Softwares:-Cartes du Ciel (gratuito)-Sky Map (gratuito)-Distant Suns (verso gratuita)-Red Shift-Starry Night

Para aprender mais:Angelo.nascimento@ig.com.brCarlosemariano@hotmail.com