INTRODUÇÃO-DEFINIÇÕES

5 de agosto de 2010

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ASTRONOMIA

é a ciência que se ocupa em estudar os astros à luz dosconhecimentos disponíveis. Este estudo, (teórico ou observacional)pode ser feito de duas maneiras:

I analisando e medindo a direção de onde vem a luz(Astrometria e Mecânica Celeste)

I analisando e medindo a quantidade e o tipo de luz recebida(Astrofísica)

1. Astronomia Observacional: a principal forma de obterinformação é através da detecção e análise da luz visível ououtras regiões do espectro eletromagnético. Informaçõestambém podem ser obtidas através de raios cósmicos, neutrinoe, futuramente, por ondas gravitacionais (Teoria daRelatividade Geral)

1.1 Radioastronomia: estuda a radiação com λ & 1mm. ARadioastronomia é diferente da maioria das outras formas deastronomia observacional pelo fato de as ondas de rádioobserváveis poderem ser tratadas como ondas ao invés de

fótons discretos. Diversas linhas espectrais produzidas por gásinterestelar, notadamente a linha espectral do hidrogênio de 21cm, são observáveis no comprimento de onda de rádio. Umagrande variedade de objetos são observáveis no comprimentode onda de rádio, incluindo supernovas, gás interestelar,pulsares e núcleos de galáxias ativas.

Figura: Sidney-Austrália http://lief.if.ufrgs.br/~gentil/astro2.html

Figura: Radio Telescópio de Arecibo com 305 m - Porto Rico �1963 http://lief.if.ufrgs.br/~gentil/astro2.html

Figura: Imagem obtida por radiotelescópio (cores falsas), gásenvolvendo galáxia jovem.http://lief.if.ufrgs.br/~gentil/astro2.html

1.2 Astronomia Infravermelha: lida com a detecção e análise daradiação infravermelha (λ < λvermelho). Observatórios deinfravermelho precisam estar localizados em lugares altos esecos, ou no espaço. O espectro infravermelho é útil paraestudar objetos que são muito frios para emitir luz visível,

como os planetas e discos circunstelares. Comprimentos deonda infravermelha maior podem também penetrar nuvens depoeira que bloqueiam a luz visível, permitindo a observação deestrelas jovens em nuvens moleculares e o centro de galáxias.Algumas moléculas irradiam fortemente no infravermelho, eisso pode ser usado para estudar a química no espaço, assimcomo detectar água em cometas.

Figura: Os resultados destas observações revelaram trêsestrelas com características que indicam serem bem jovens.Elas têm menos de um milhão de anos de idade e estãoenvolvidas por �casulos� de gás e poeira. A imagem mostra aregiãocentral de nossa galáxia no IV e em destaque as estrelas citadas.http://wwo.uai.com.br/UAI/html/sessao_11/2009/07/07/em_noticia_interna,id_sessao=11&id_noticia=117823/em_noticia_interna.shtml

1.3 Astronomia Óptica: também chamada de astronomia da luzvisível, é a forma mais antiga da astronomia (olho nu, lunetase telescópios, câmaras CCD).

Figura: Galáxia espiral do tipo Sc, localizada a

aproximadamente 20 milhões de anos-luz. A imagem foi obtidapelo Telescópio Espacial Hubble, em janeiro de 2005,utilizando um mosaico de dois detectores CCD, semelhantesaos usados nas populares câmeras digitais. O mosaico tem umtotal de 17 Megapíxeis. Esta galáxia é conhecida como a�Galáxia do Redemoinho�. O seu nome de catálogo é M51. Elapossui uma galáxia companheira, menor, que aparece à direita,na imagem. http://www.observatorio.ufmg.br/Pas78.htm

1.4 Astronomia Ultravioleta: usada para se referir a observaçõescom 10 nm < λ < 320 nm. As observações devem ser feitas naatmosfera superior ou no espaço. É mais utilizada para oestudo da radiação térmica e linhas de emissão espectral deestrelas azul quente que são muito brilhantes nessa banda deonda. Outros objetos normalmente observados incluem anebulosa planetária, remanescente de supernova, e núcleos degaláxias ativas. Entretanto, a luz ultravioleta é facilmenteabsorvida pela poeira interestelar, e as medições da luzultravioleta desses objetos precisam ser corrigidas.

Figura: Imagem ultravioleta registra galáxia em rota de colisão.http://www.apolo11.com/spacenews.php?posic=dat_20091023-090855.inc

1.5 Astronomia de Raios-X: estuda os objetos que emitemradiação na região de raio-X, como radiação de síncroton. Asobservações devem ser feitas de balões de grande altitude,

foguetes, ou naves espaciais. Fontes de raio-X notáveisincluem binário de raio-X, pulsares, remanescentes desupernovas, galáxias elípticas, aglomerados de galáxias enúcleos galáticos ativos.

1.6 Astronomia de Raios Gama: estuda os objetos astronômicosque emitem os menores comprimentos de onda do espectroeletromagnético. Os raios gama podem ser observadosdiretamente por satélites. Exemplos de objetos observadosincluem pulsares, estrelas de nêutrons, e candidatos a buracosnegros como núcleos galácticos ativos.

1.7 Astrometria e Mecânica Celestial: um dos campos maisantigos da astronomia e de todas as ciências, é a medição daposição dos objetos celestiais. Historicamente, o conhecimentopreciso da posição do Sol, da Lua, dos planetas e das estrelasera essencial para a navegação celestial.

1.8 Astronomia Estelar

1.8.1 Astronomia estelar: estudo das estrelas, em geral.

1.8.2 Formação de estrelas: estudo das condições e dos processosque conduziram à formação das estrelas no interior de nuvensdo gás, e o próprio processo da formação.

1.8.3 Evolução estelar: estudo da evolução das estrelas, de suaformação a seu �m como um remanescente estelar.

1.9 Astronomia Galáctica: estudo da estrutura e componentes denossa galáxia, seja através de dados relativos a objetos denossa galáxia ou através do estudo de galáxias próximas, quepodem ser observadas em detalhe e que podem ser usadaspara comparação com a nossa. Também estuda a formação eevolução de galáxias.

1.10 Astronomia Extragaláctica: Estudo de objetos (principalmentegaláxias) fora de nossa galáxia.

1.11 Cosmologia: estuda a origem dos astros. A cosmologiaobservacional estuda o universo como um todo e sua evolução.

2. Astronomia Teórica: os temas estudados através de modelosteóricos envolvem a

2.1 dinâmica e evolução estelar2.2 formação e evolução de galáxias2.3 estrutura em grande escala da matéria no Universo2.4 origem dos raios cósmicos2.5 relatividade geral e cosmologia física

Campos interdisciplinares: a Astronomia e a Astrofísicadesenvolveram ligações importantes com outros grandescampos cientí�cos.

2.1 Arqueoastronomia: é o estudo das antigas e tradicionaisastronomias em seus contextos culturais, utilizando evidênciasarqueológicas e antropológicas.

2.2 Astrobiologia: é o estudo do advento e evolução os sistemasbiológicos no universo, com ênfase particular na possibilidadede vida fora do planeta Terra.

2.3 Astroquímica: é o estudo da química encontrada no espaço,incluindo sua formação, interação e destruição.

2.4 Cosmoquímica: é o estudo de compostos químicos encontradosdentro do Sistema Solar, incluindo a origem dos elementos e asvariações na proporção de isótopos.

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ASTROLOGIA

I do grego astron, �astros� + �estrelas�, �corpos celestes�, elogos, �palavra�, �estudo�, é um grupo de sistemas, tradiçõese crenças que alega que as posições relativas dos corposcelestes podem prover informação sobre personalidade erelações humanas.

I se fundamenta em um paradigma que a�rma que todas ascoisas que existem no Universo estão inter-relacionadas. Umpraticante de astrologia é chamado astrólogo.

I Cientistas consideram astrologia uma pseudo-ciência ousuperstição, uma vez que esta não prove evidências acerca dae�cácia de seus métodos.

I registros mais antigos sugerem que a Astrologia surgiu noterceiro milênio a.C.. Ela teve um importante papel naformação das culturas, e sua in�uência é encontrada naAstronomia antiga.

I até a Era Moderna a astrologia e astronomia eramfrequentemente indistinguíveis. A Astronomia começou adivergir gradualmente da Astrologia, a partir da Renascença,até o século XVIII. Eventualmente, a Astronomia se distinguiucomo uma disciplina cientí�ca, constituída do estudo objetivodo Universo, abandonando as antigas interpretaçõesastrológicas.

I Astrólogos acreditam que o movimento e posições dos corposcelestes podem in�uenciar diretamente eventos na Terra e em

escala humana. Astrólogos modernos de�nem a astrologiacomo uma linguagem simbólica, uma forma de arte, ou umaforma de vidência.

I Astrologia e Ciência

I A comunidade cientí�ca não considera a astrologia umaciência, embora haja astrólogos que procurem darrespeitabilidade à sua atividade usando justi�cações cientí�cas.Um grande número de astrólogos praticantes e de ��lósofos daastrologia� a vê como uma arte baseada em conhecimentotécnico, conhecimento tradicional e uma concepção sistêmicado universo. Uma das ideias que são base da astrologia é que oposicionamento dos astros no momento do nascimento de umapessoa tem relação com seu caráter, in�uenciando suapersonalidade e, portanto, seu destino, além de poderin�uenciar os eventos que ocorrem na Terra. Mas não háconsenso entre os astrólogos sobre como se processa estarelação. Na busca do reconhecimento pela ciência o�cial, otrabalho estatístico de Michel Gauquelin, analisandoexaustivamente a incidência de determinados planetas na áreada carreira do mapa natal de personalidades de várias áreas deatuação, é amplamente conhecido nos meios acadêmicos.

I Teorias sobre o funcionamento da astrologia:I após a divisão da astronomia e a astrologia, sempre houve os

que vêem a astrologia como pseudo-ciência que se utiliza demaneira mística dos conhecimentos de astronomia para tentarestabelecer relações entre o comportamento humano e asposições dos astros, tentando fazer previsões e prediçõesbaseadas nesses dados.

I buscando ser aceita como ciência, a Astrologia procuroupreencher os dois critérios que a enquadrariam como tal. Sãoeles (a) Previsibilidade, ou seja, passível de ser comprovadapor observadores de outras disciplinas cientí�cas e (b)Consistência, ou seja, no âmbito da �loso�a das ciências. Aastrologia deveria demonstrar, portanto, que funciona, eexplicar porque funciona.

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ASTROFÍSICA

I É o ramo da Astronomia que lida com a Física do Universo,incluindo as propriedades físicas como luminosidade,densidade, temperatura e composição química dos objetosastronômicos como as estrelas, galáxias e meio interestelar,além de suas interações.

I Além de determinar as constantes universais, é o ramo daFísica que demonstra a natureza dos corpos celestes através deinstrumentação cientí�ca.

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COSMOLOGIA

do grego cosmos, ordem, mundo + discurso, estudo é o ramoda Astronomia que estuda a origem, estrutura e evolução doUniverso a partir da aplicação dos métodos cientí�cos.

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ASTRONOMIA ANTIGA

I a Astronomia é considerada a mais antiga das ciências (osregistros astronômicos mais antigos datam de 3000 a.C. sedevem aos chineses, babilônios, assírios e egípcios)

I os antigos observavam e estudavam o céu com objetivospráticos, como medir a passagem do tempo e prever a melhorépoca para o plantio e colheita

I os chineses sabiam a duração do ano e usavam um calendáriocom 365 dias. Deixaram registros de anotações precisas decometas, meteoros e meteoritos desde 700 a.C.

I os babilônios, assírios e egípcios também sabiam da duraçãodo ano.

I evidências de conhecimento astronômicos muito antigos foramdeixados na forma de monumentos (Stonehenge, na Inglaterra,que data de 3000a.C. a 1500a.C.)

Figura: Stonehenge.

I os maias, na América Central também conheciam o calendárioe fenômenos celestes.

Figura: O templo de Kukulkán que era utilizado como observatórioastronômico, tem as quatro faces voltadas para os quatro pontoscardeais e representam as quatro estações do ano. Nos dias 21 deMarço e 23 de Setembro, os dias possuem a mesma duração danoite e o Sol que incide às 17:30 hs sobre o templo, projeta umasombra nos degraus formando uma imagem de Kukulkán, o deus daserpente emplumada. Os maias possuíam vários registros sobrecatástrofes universais e principalmente sobre o passado de um vastoimpério que é referido com freqüência como seus irmãos (Mu).

http://ilhadeatlantida.vilabol.uol.com.br/povos/maiaspg.html

I os polinésios aprenderam a navegar por meio de observaçõescelestes

I foi na grécia que houve o grande avanço na ciência (600a.C. a400d.C.). O conceito de esfera celeste veio dos gregos: esferade material cristalino, contendo as estrelas e tendo a Terra nocentro; imaginavam que esta esfera girava). Os gregos aindaobservaram que todas as estrelas giram em torno de um ponto�xo no céu.

I Astrônomos da Grécia Antiga:I Tales de Mileto (624 � 546 a.C.): introduziu na Grécia os

fundamentos da geometria e da astronomia, trazidos do Egito.Pensava que a Terra era um disco plano em uma vastaextensão de água.

I Pitágoras de Samos (572 � 497 a.C.): acreditava que a Terra,a Lua e demais corpos celestes tinham o formato esférico.Achava que os planetas, o Sol e a Lua eram transportados poresferas separadas daquela que carregava as estrelas.

I Aristóteles de Estagira (384 � 322 a.C.): explicou que as fasesda Lua dependem de quanto da parte da Lua iluminada pelo

Sol está voltada para a Terra. Explicou os eclipses do Sol (Luaentre a Terra e o Sol) e da Lua (Lua entra na sombra daTerra). Era a favor da esfericidade da Terra, visto que asombra da Terra na Lua durante um eclipse lunar é semprearredondada.

I Aristarco de Samos (310 � 230 a.C.): foi o primeiro a proporque a Terra se move em torno do Sol desenvolveu um métodopara determinar os tamanhos relativos da Terra, do Sol e daLua.

I Eratóstenes de Cirênia (276 � 194 a.C.): foi o primeiro a mediro diâmetro da Terra.

I Hiparco de Nicéia (160 � 125 a.C. considerado o maiorastrônomo da era pré-cristã):

I criou um catálogo com a posição e a magnitude (especi�ca obrilho da estrela) de 850 estrelas

I deduziu corretamente a direção dos pólos celestes e a precesãoI deduziu o valor corrento de 8/3 para a razão entre o tamanho

da sombra da Terra e o tamanho da LuaI encontrou que a Lua estava a 59 vezes o raio da Terra de

distânciaI determinou a duração do ano com precisão de 6 minutos

I Claudius Ptolemaeus (85 d.C � 165 d.C.): último astrônomoimportante da antiguidade compilou uma série de 13 volumesde astronomia (Almagesto) e sua contribuição mais importantefoi uma representação geométrica do sistema solar, comcírculos, epiciclos e equantes, que permitia predizer omovimento dos planetas com considerável precisão e que foiusado até o Renascimento, no século XVI.

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OUTRAS DEFINIÇÕES

I desde a antiguidade é sabido que o Sol muda sua posição nocéu ao longo do ano (∼ 1o para leste por dia).

I o tempo para o Sol completrar uma volta na esfera celestede�ne o ano.

I o caminho aparente do Sol no céu durante um ano de�nie aeclíptica (os eclipses ocorrem somente quando a Lua estápróxima da eclíptica).

I os planetas e a Lua percorrem o céu numa região de 18o

centrada na eclíptica. Aristóteles chamou esta região deZodíaco, pois é formada por 12 constelações (atualmente 13

por causa da precessão) com forma predominantemente deanimais.

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CONSTELAÇÕES

I são grupos aparentes de estrelas. Os astrônomos antigosimaginaram formar �guras de pessoas, animais ou objetos. Osantigos gregos já tinham dividido o céu em constelações, assimcomo os chineses e egípcios antes dos gregos.

I as constelações do zodíaco são: Áries, Touro, Gêmeos, Câncer,Leão, Virgem, Libra, Escorpião, Sagitário, Capricórnio, Aquárioe Peixes (O�úco é a 13a constelação).

I surgiram na antiguidade para ajudar a marcar as estações doano (escorpião e órion)

I além das constelações do zodíaco, muitas outras constelaçõessão conhecidas e facilmente observáveis no céu emdeterminadas épocas do ano, como o Cruzeiro do Sul e Órion,o caçador.

Figura: as 12 constelações do zodíaco.

Figura: Cruzeiro do Sul e o Polo Celeste Sul.http://www.observatorio.ufmg.br/pas29.htm

Figura: Cruzeiro do Sul no céu estrelado.http://www.observatorio.ufmg.br/pas29.htm

Figura: Constelação de Órion.

Figura: Constelação do escorpião.