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Observatório do CDCC - USP/SC. Setor de Astronomia - CDCC Setor de Astronomia (OBSERVATÓRIO) (Centro de Divulgação da Astronomia - CDA) Centro de Divulgação.

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1 Observatório do CDCC - USP/SC

2 Setor de Astronomia - CDCC Setor de Astronomia (OBSERVATÓRIO) (Centro de Divulgação da Astronomia - CDA) Centro de Divulgação Científica e Cultural - CDCC Universidade de São Paulo - USP Endereço: Av. Trabalhador São-Carlense, n.400 Tel: 0-xx (Observatório) Tel: 0-xx (CDCC) Localização: Latitude: 22° 00' 39,5"S Longitude: 47° 53' 47,5"W Crédito do logo: Setor de Astronomia, CDCC-USP/SC, criado por Andre Fonseca da Silva.

3 Sessão Astronomia

4 O Que é a Sessão Astronomia? As Sessões Astronomia são palestras proferidas por monitores do Setor de Astronomia todos os sábados às 21h00. Iniciadas em 1992, foram criadas com o objetivo de falar sobre Astronomia ao nosso público em uma linguagem simples e acessível a todas as faixas etárias. Estas palestras se tornaram uma opção de diversão e informação para a comunidade local e também para visitantes de nossa cidade. Os temas abordados são os mais variados possíveis. O material multimidia contido aqui consiste numa opção áudiovisual complementar que o proferssor do Sistema de Ensino pode utilizar como auxílio a suas aulas. O conteúdo das Sessões Astronomia podem ser acessados no seguinte endereço: Crédito do logo: Sessão Astronomia, CDCC-USP/SC, criado por Andre Fonseca da Silva

5 Apresentação: Victor Robin

6 Identificação do Tema: Título : Estrelas Variáveis Autor : Victor Raphael de Castro Mourão Roque Data da Apresentação:30/10/2004 Apresentador : Victor Raphael de Castro Mourão Roque Resumo/ABSTRACT: Nessa Sessão Astronomia vamos falar sobre estrelas de brilho variável Nome do Arquivo: starrynight.jpg (Van Gogh) Disponível em: Acesso em:

7 O que são Estrelas? Grandes bolas de gás......executando reações nucleares......que liberam energia Sol

8 O que são estrelas??? Comentários: Estrelas são grandes bolas de gás que se formaram por atração gravitacional. A pressão e a temperatura interna são tão grandes que começam a ocorrer reações nucleares, duas moléculas de hidrogênio se chocam, formam uma de hélio e liberam energia.. Um exemplo seria o Sol. Essa é uma definição bem rápida e muito simples do que é uma estrela. Estrelas variáveis são aquelas que variam de brilho conforme o tempo, podendo ser periódico ou não. No nosso caso o Sol, claramente não é uma estrela variável e não será durante bilhões de anos, talvez na sua morte ela varie um pouco. O que é mais incrível é que as estrelas do tipo do Sol são minoria. 8 entre 11 estrelas no Diagrama HR são variáveis.

9 Por que estudar Estrelas Variáveis??? propriedades da estrela; massa, raio, luminosidade, temperatura, composição; estudar estrutura estelar; evolução estelar; simulações computadorizadas; comportamento; E sabe o que é mais interessante??? Os amadores são os que mais contribuem

10 Comentários: Começamos a estudar as estrelas variáveis à decadas atrás determinando o período de uma estrela, fornecendo astronomos profissionais com os dados necessários para analisar o comportamento de uma estrela variável, programar observações de determinadas estrelas, correlacionar dados das observações satelite e de telescópios na Terra, e fazer modelos teóricos computarizados de estrelas variáveis. A pesquisa sobre estrelas vaiáveis é importante porque podemos obter dados sobre as propriedades da estrela, tais como massa, raio, luminosidade, temperatura, estrutura interna e externa, composição e evolução, e podemos usar essas informações para entender outras estrelas. O grande barato de se estudar estrelas variáveis é que astronomos profissionais não tem tempo suficiente ou acesso a telescópios para estudá-las a fundo e ainda estudar a milhares que existem. Então cabe a astronomos amadores contribuirem para a ciência. E tem até uma organização não- governamental a AAVSO.. Por que estudar estrelas variáveis???

11 Tempo Magnitude Curva da Luz Como estudá-las??? Intensidade

12 Como estuda-las??? Comentários: Bem primeiro temos que pensar o seguinte: Elas variam em função do que??? Do tempo, determinado período. E como estudamos alguma coisa tão longe da gente??? O que ela nos fornece para podermos estudá-las??? A luz. Que classificamos em Magnetudes ou intensidade

13 Nomenclatura 1. R até Z antes do nome da Constelação Ex: R Hydrae 1. R até Z antes do nome da Constelação Ex: R Hydrae 2. RR até ZZ, AA até QZ (omitindo o J) Ex: RZ Cassiopeia 2. RR até ZZ, AA até QZ (omitindo o J) Ex: RZ Cassiopeia 3. Metodo mais direto (V335, V336,...) Ex: V338 Cephei 3. Metodo mais direto (V335, V336,...) Ex: V338 Cephei Se não for suficiente... Depois de 334 e ainda não acabou...

14 Nomenclatura Comentários: nomeia-se estrelas variáveis em uma constelação pela ordem de descobrimento. Primeiramente começando por R até Z e depois o nome da constelação a qual a estrela pertence. Depois disso nomeia-se de RR até ZZ e recomeçando do AA até QZ (omitindo o J). E após todas essas estrelas, no total 334 usa-se o Straightforward method designando V335, V336…

15 Classificação 2 Grupos: IntrínsecasExtrínsecas Ações InternasAções Externas

16 Classificação: Comentários: Estrelas variáveis são dividídas em dois grupos: Intrínsecas (variam devido razões internas a estrelas) e extrinsecas (variam devido razões internas a estrelas). Depois esses grupos são divididos em classes e depois em tipos.

17 Intrínseca Eruptivas (Cataclísmicas) Classes Tipos Pulsantes Cefeidas Tipo I Classicas Tipo II W Virginis Tipo Mira Semiregular RR Lyrae RV Tauri Longo-períodos Supernova Nova Nova Recorrente Novas Anãs Simbióticas R Coronae Borealis

18 Extrínsecas Classes Binárias Eclipsantes Estrelas Rotacionais

19 Extrínsecas - Binárias Duplas Opticas; Binárias Visuais; Binárias Espectroscópicas; Binárias Eclipsantes. Duplas Opticas; Binárias Visuais; Binárias Espectroscópicas; Binárias Eclipsantes.

20 Extrínsecas - Binárias Eclipsantes

21

22 Extrínsecas – Binárias - Algol Olho da Medusa Cabeça de Satã Tseih She (Empilhador de corpos) Período de menos de 3 dias; Amplitude da Magnitude de 3; Periodicidade descoberta em 1782 por John Goodricke Ogro

23 Extrínsecas – Binárias- Algol Comentários: Um caso muito conhecido é a estrela Algol a Beta-Perseus. Na figura de Perseus Algol representa a cabeça da medusa. Os hebreus conheciam essa estrela como A Cabeça de Satã,enquanto os chineses chamavam Tseih She, Empilhador de Corpos.No caso de Algol o seu brilho muda por volta de 3 magnitudes num período menos do que 3 dias. Nome do Arquivo: algol.jpg Dispnível em: Acesso em:

24 Extrínsecas - Rotacionais Pulsares

25 Extrínsecas - Rotacionais Comentários: Um exemplo desse tipo de estrela são as pulsares, estrelas de neutrons que estão com o eixo magnético voltada pra gente. Essas estrelas giram muito rápido ( 1 volta por segundo) e nessa volta o feixe de luz, que fica no eixo magnético, muda de direção nos dando a impresão de ser umas estrela variável. OUtro tipo de estretas variaveis rotacionais são aquelas com grande concentração de manchas solares de um lado. Esse ficará menos brilhante do que o outro lado e conforme a estrela gira o seu brilho vai alterando. Nome do Arquivo: Crab%20pulsar.jpg Dispnível em: Acesso em:

26 Intrínsecas – Pulsantes Como as estrelas pulsam???

27 Intrínsecas – Pulsantes Como as estrelas pulsam??? Eq. HidrostáticoGravidade ganha Pressão AumentaGravidade ganha Pressão Aumenta E assim segue o ciclo...

28 Intrínsecas - Pulsantes Comentários: Estamos acostumados a falar de estrelas como o nosso Sol, estáveis, ou seja em equilibrio hidrostático (quando a força gravitacional se equilibra com a pressão de radiação e do gás). Então por que as estrelas pulsam??? Existem certas fases da vida da estrela na qual ela não é tão estável, ocorem mais ou menos esses estágios: primeiro a pressão do gás começa a ficar mais forte do que a gravidade e a estrela começa a expandir até o momento no qual a gravidade se iguala novamente com a pressão. Mas nas camadas mais externas ainda existe um momentum que faz essas continuarem a expandir um pouco. Quando elas param a gravidade já é maior do que a pressão e a estrela começa a contrair novamente, até que a pressão de radiação e do gás fiquem maiores novamente e a estrela volta a inchar, num ciclo periódico. Nome do Arquivo: hydroeql-strong.gif Dispnível em: Acesso em:

29 Intrínsecas – Pulsantes - Cefeidas John Goodricke (1784); Massivas e Lumisosas; Período de 1 A 70 dias; Magnitude varia 0.5 a 2; 2 tipos: Tipo I (Clássicas) e tipo II (W Virginis); Medir distâncias.

30 Intrínsecas – Pulsares - Cefeidas Comentários: Cefeidas são variaveis muito massivas e liminosas com período de 1 a 70 dias. Elas tem esse nome devido a primeira variavel pulsante Delta Cephei descoberta em 1784 por John Goodricke. A curva de luz das Cefeidas são distintas e mostram uma ascenção rápida no brilho e um decaimento gradual, variando aproximadamente de 0,5 a 2 graus de magnetude. As Cefeidas são classificadas em dois tipos: Tipo I ou Classicas Cefeidas ( delta Cephei) que são as mais brilhantes e Tipo II ou W Virginis, menos brilhantes. Ambos os tipos se localizam numa região do diagrama HR chamada Tira de Instabilidade Nome do Arquivo: deltacephlc1.gif Dispnível em: riable_pulsating.html#pulsatingcepheids Acesso em: Nome do Arquivo: H-R_cefeides.gif Dispnível em: VARIABLE/cephei~1.htm Acesso em:

31 Intrínsecas – Pulsantes – RR Lyrae Estrelas Gigantes Brancas; Antigas, vivem em Aglomerados Globulares; Períodos rápidos (1,5 hr até 1 dia); Amplitude da Magnitude de 0,3 até 2,0; Também servem para medir distâncias. M4 - 7,200 anos-luz

32 Intrínsecas – Pulsares - RR Lyrae Nome do Arquivo: M4.jpg Dispnível em: Acesso em:

33 Intrínsecas – Pulsantes – RV Tauri Estrelas Gigantes Amarelas; Alternam entre mínimos rasos e profundos; Períodos de 30 a 100 dias (Medidos entre dois rasos); Amplitude da Magnitude 3,0.

34 Intrínsecas – Pulsares - RV Tauri Comentários: Nome do Arquivo: RVTau.gif Dispnível em: Acesso em:

35 Intrínsecas – Pulsantes – Longo Período Vermelhas Gigantes ou Supergigantes; Períodos de meses a anos; Luminosidade de 10 a maior do que a do Sol; Miras ou Semiregular.

36 Intrínsecas – Pulsares - Longo Período Comentários: Nome do Arquivo: hrpulsvar.jpeg Dispnível em: glongperiod Acesso em:

37 Intrínsecas – Pulsantes – L.P. - Miras Mira Ceti (Cetus) 331 dias; Magnitude varia quase 6; Raio varia 20% e chega a ser 330 vezes maior do que o Sol; 1900 a 2600 K; Sua companheira visual também é variável. 80 a dias; Amplitude da Magnetude de 2,5 a 10; Atmosfera externa aquecida pelas pulsações; Poeiras aquecidas da atmosfera são grande emissores de infra-vermelho; Estudos mostram presença de moléculas;

38 Intrínsecas – Pulsares - Longo Período – Mira Ceti Comentários: Mira ou Ceti, foi definida como um tipo de variavel em 1638 quando foi constatada que a estrela Mira da constelação da Baleia era uma variável. Mira tem um período de 331 dias e seu brilho varia quase 6 magnetudes na faixa do visível. Uma vermelha gigante, seu raio varia por volta de 20%, chegando ser 330 vezes maior do que o nosso Sol. Sua temperatura varia por volta de 1900 K até 2600 K. É interessante ver que ela é uma binária visual e sua companheira também é uma estrela variável. Nome do Arquivo: miraweb.jpg Dispnível em: Acesso em:

39 Intrínsecas – Pulsantes – L.P. – Semiregular (SR) Apresentam períodos regulares e irregulares; Periodicidade de poucos dias a extensos anos; Curvas de Luz com diversos formatos; Amplitude da Magnitude até 2; Antares em Escorpião e Betelgeuse em Orion;

40 Intrínsecas – Pulsares - Longo Período – Semiregular Comentários: Seu nome já implica na definição. Estas estrelas apresentam periodicidade e variação no brilho e de repente apresentam im irregulariedade. Elas são gigante e supergigantes vermelhas com períodos abrangendo poucos dias até longos anos e variam a sua magnetude de no máximo 2 graus. Suas curvas de luz apresentam diversos formatos. Alguns exemplos muito famosos dessas estrelas são Antares (Escorpião) e Betelgeuse (Orion). Nome do Arquivo: betelgeuse.gif Dispnível em: Acesso em: Nome do Arquivo: beta_pegasi.gif Dispnível em: Acesso em:

41 Intrínsecas – Pulsantes – Diagrama HR

42 Intrínsecas – Eruptivas, Cataclísmicas Eruptivas (Cataclísmicas) Supernova Nova Novas Anãs Simbióticas R Coronae Borealis Nova Recorrente

43 Intrínsecas – Eruptivas (Cataclismicas) Comentários: Este tipo de variável exibe uma significante e rápida mudança na sua luminosidade devido a violentas explosões causadas por processos termonucleares internos da estrela ou nas camadas mais superfíciais. Certo eventos acabam na destruição total da estrela, mas alguns podem ocorrer mais vezes. Nome do Arquivo: betelgeuse.gif Dispnível em: Acesso em: Nome do Arquivo: beta_pegasi.gif Dispnível em: Acesso em:

44 Intrínsecas – Eruptivas - Supernova Estágio final de algumas estrelas; Brilho varia repentinamente até 20; Pode chegar a um brilho de -15;

45 Intrínsecas – Eruptivas - Supernova Antes da explosão explosão 1987

46 Intrínsecas – Eruptivas - Supernova Comentários: Uma supernova é o estágio final de algumas estrelas onde ocorre um súbito e forte aumento do brilho. Uma supernova típica pode ter o seu brilho aumentado até 20 magnitudes, chegando a uma magnitude absoluta de – 15. Com esse aumento toda a galáxia poderia ver a explosão por longos dias ou algumas semanas. O processo de uma supernova ocorre quando uma estrela muito massiva transformou todo o seu interior em ferro. A partir daí a estrela não consegue mais provocar a fusão de materiais mais pesados. Sem a fusão não tem a pressão de radiação e o núcleo implode rapidamente por causa da atração gravitacional. O núcleo fica tão denso e a pressão tão forte que o material nele vira nêutrons. As camadas mais externas da estrela explodem e o material formado nessa explosão se espalha pelo espaço. Se a estrela for muito massiva ela pode se tornar um buraco negro.

47 Intrínsecas – Eruptivas – supernova Comentários: Classificamos supernova de acordo com o seu espectro. A do tipo I não exibi linhas de hidrogênio no seu espectro após a explosão. Quando essa apresenta as linhas do silício classificamos em Tipo Ia. Se não contem linhas do silício são classificadas como Tipo Ib ou Ic dependendo do se o He for ou não abundante. A do tipo II mostra linhas do hidrogênio. Sua curva espectral é heterogênia e subclassificada em Linear ou Plateau dependendo do formato da curva. Essas provem de estrelas massivas que colapsaram o núcleo. Exemplo desse tipo é a Supernova de 1987A. Essa foi a primeira supernova vista a olho nu desde a supernova de Kepler em Ano passado foram constatados 161 supernovas. Nome do Arquivo: bigs..jpg Dispnível em: Acesso em: Nome do Arquivo: diagrama.jpg Dispnível em: Acesso em:

48 Nome do Arquivo: onion..jpg Dispnível em: Acesso em: Nome do Arquivo: curves.gif Dispnível em: Acesso em: Nome do Arquivo: SN1987A_light_curve.gif Dispnível em: Acesso em:

49 Intrínsecas – Eruptivas - Nova Mesmo princípio da Supernova. Período de 1 a 300 dias; Amplitude da Magnitude de 7 a 16; Nova Rápida Nova Lenta Nova Muito Lenta

50 Intrínsecas – Eruptivas – nova Comentários: As novas tem o mesmo princípio da Supernova, mas tem um período de vai de 1 a 300 e a amplitude da magnitude varia entre 7 a 16. Existem 3 tipos de nova. Nova rápida: tem um aumento muito rápido no brilho e dura um ou, na maioria das vezes alguns dias. O declinio é rápido depois vem variações de aproximadamente 3 magnitudes e em 110 ja está muito mais fraca. Nova Lenta: Para cair mais de 3 magnitudes demora mais de 100 dias. Algumas tem um vale profundo no gráfico por volta de dois a cinco meses depois da explosão. Supõe-se que seja causada pela condensação da poeira eliminada pela nova. Nova Muito Lenta: Aumenta devagar o seu brilho fica bastante tempo (10 anos) com essa intensidade e começa a diminuir devagar. Esse gráfico a estrela demorou aproximadamente 30 anos. Nome do Arquivo: web..jpg Dispnível em: Acesso em: Nome do Arquivo: classicalnova.jpg, slownova.jpg e veryslownova.jpg Dispnível em: Acesso em:

51 Intrínsecas – Eruptivas – Nova Recorrente

52 Intrínsecas – Eruptivas – nova Comentários: Igual a nova só que com várias explosões. Nome do Arquivo: rsophlc.jpg Dispnível em: Acesso em:

53 Intrínsecas – Eruptivas – Nova Anã

54 U Geminorum Período de 30 a 500 dias; Amplitude da Magnitude de 2 a 6; Duração dos máximos 20 dias. Z Camelopardalis Período de 30 a 500 dias; Amplitude da Magnitude de 2 a 6; Brilho constante. SU Ursa Maiores Duas explosões: - fraca, freqüente e curta (2 dias); - forte, ñ freqüente e longa (10 a 20 dias)

55 Intrínsecas – Eruptivas – nova anã Comentários: Esse tipo consiste em um conjunto binário que, geralmente, contem uma estrela parecida com o Sol (pouco densa) e uma anã branca (muito densa) formando um disco de acressão envolta da anã branca. Existem 3 tipos de Nova Anã: U Geminorum: Tem um período de 30 a 500 dias e uma amplitude de variação de 2 a 6 magnetudes. É caracterizado por um período de mínima luminosidade e repentinos aumentos podendo durar de 5 a 20 dias. Z Camelopardalis: Esses sistemas mostram variações ciclicas, interompidas por brilhos constantes chamados de paralisações. Essa paralisação dura diversos ciclos com seu brilho aproximadamente a um terço do máximo para o mínimo. SU Ursae Maioris: Dois tipos de explosões distintas: uma é fraca, freqüente e curta, com duração de 2 dias. A outra (super-explosão) é brilhante, menos freqüente e longa com duração de 10 a 20 dias. Durante as super-explosões temos algumas variações periódicas chamadas super-batidas. Nome do Arquivo: Puff.0539.mpeg Dispnível em: Acesso em: Nome do Arquivo: BINARY_lg_web.jpg Dispnível em: Acesso em:

56 Nome do Arquivo: ugem.gif, zcam.gif, suuma.gif Dispnível em: Acesso em:

57 Intrínsecas – Eruptivas – Simbióticas

58 Comentários: Esse sistema é formado por uma Vermelha Gigante e por uma Anã Branca circundadas por uma nebulosa (talvez formada pelo choque dos ventos solares). 1.A Gigante Vermelha e a Anã orbitam em torno do mesmo ponto. 2.A vermelha Gigante libera as suas camadas mais externas através do vento estrelar. A anã ajuda a concentrar o vento ao longo o seu plano equatorial, e um pouco do gás forma um disco em volta da estrela. 3.Quando acumula uma quantidade suficiente de gás, a anã explode em nova. O gás quente forma duas bolhas que se expandem para o espaço acima e abaixo do circulo equatorial. 4. Em poucos milhares de anos as bolhas se expandem para o espaço e ocorre outra explosão de nova formando outras bolhas. As explosões resultantes da queda de materiais na anã branca são menos regulares e menores do que em outras variáveis eruptivas, brilhando por até três magnitudes. Nome do Arquivo: southerncrabcen.jpg, symbioticstar.jpg Dispnível em: Acesso em:

59 Intrínsecas – Eruptivas – R Coronae Borealis

60 Intrínsecas – Eruptivas – R Coromnae Borealis Comentários: Estrelas muito raras ricas em carbono e passam a maioria do tempo na sua máxima luminosidade que de repente, em intervalos irregulares cai por volta de 9 magnitudes e voltam lentamente ao seu máximo em alguns meses ou ano. Nome do Arquivo: rcrb.jpg Dispnível em: Acesso em:

61 ...mas continua com Os mistérios de Eta Carina

62 Referências: riable%20star/ wwwmacho.mcmaster.ca/DLW/Variable.html

63 Animações: crabanim.mpg hydroeql-strong.avi plrelatn-anim.avi Puff.0539.mpg rings.mpg sn1987a.mpg


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