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

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2 Observatório do CDCC - USP/SC 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 São Carlos-SP Tel.: 0-xx (Observatório) Tel.: 0-xx (CDCC) Localização: Latitude: 22° 00' 39,5"S Longitude: 47° 53' 47,5"W

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4 Sessão Astronomia As Sessões Astronomia são palestras proferidas pela equipe 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 multimídia contido aqui consiste numa opção audiovisual complementar que o professor do Sistema de Ensino pode utilizar como auxílio às suas aulas. O conteúdo das Sessões Astronomia pode ser acessado no seguinte endereço: Crédito do logo: Sessão Astronomia, CDCC-USP/SC, criado por André Fonseca da Silva

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6 Nasce em 26 de junho de 1730; Observa um cometa em 1744 (cometa Chéseaux) e um eclipse anular do Sol em 1748; Torna-se aluno de Delisle em 1751; Em 28 de agosto de 1758 descobre por conta própria M01; Descobre um cometa em 1769 (foram 26 ao todo - "o bisbilhoteiro de cometas"); Estuda o recém-descoberto Urano; Falece em 12 de abril de Charles Messier Pequena biografia

7 Pelas próprias palavras de Messier: "O que me levou a realizar o catálogo foi a nebulosa que descobri [...] na constelação do Touro [...], quando observava o cometa desse ano. Esta nebulosa era tão semelhante a um cometa na sua forma e brilho que me propus a descobrir outras, de tal modo que os astrônomos não as confundissem com novos cometas."

8 Pequena Biografia Charles Messier começou a se interessar por Astronomia quando, em 1744, observou o famoso cometa Chéseaux, que fantasticamente apresentava seis caudas e chegou a se estender por cerca de 90 graus ao longo do céu. Em seguida, em 1748, foi presenteado com um eclipse anular do Sol; não é de se admirar que Messier tenha seguido a carreira de astrônomo. Se apresentou ao famoso astrônomo Delisle, como ajudante, e foi recebido por ter o dote de fazer bons desenhos. Com isso poderia elaborar figuras do céu e cartas celestes, além de cartas da Terra. Passou, em 1757, a procurar um cometa muito especial, o primeiro com passagem prevista: o cometa Halley, cuja passagem em 1759 havia sido prevista pelo emprego da nascente Mecânica Celeste Newtoniana (que foi em parte comprovada pela volta do Halley em 1758). Foi então que descobriu a galáxia que atualmente chamamos de M32, mas foi só em 1758, com a descoberta independente da Nebulosa do Caranguejo, que Messier iniciou uma catalogação de objetos do céu que se assemelhavam com os cometas, e que por isso podiam confundir os astrônomos em busca dos mesmos. Deu a essa nebulosa (palavra cujo significado é "nuvem") a primeira entrada de seu nascente catálogo. Com a descoberta de várias destas formações celestes, publicou uma primeira versão de seu trabalho, com 45 entradas. Depois publicaria outras com 68 e 103, e por fim 109. M110, de descoberta do próprio Messier, foi incluído só muito recentemente, no século passado. Messier chegou a ser conhecido por "bisbilhoteiro de cometas", pela grande quantidade de descobertas que fez destes corpos: 26 ao todo - 13 delas independentes. Um de seus cometas chegou a brilhar muito no céu, e futuramente Messier o trataria como um presságio da vinda de Napoleão, sendo portanto um dos últimos astrônomos a associar cometas com eventos terrestres "cotidianos". Chegou a fazer observações de Urano, recém-descoberto, que ajudariam a estabelecer sua órbita, o que foi fundamental para a descoberta de Netuno como foi feita. Embora outros catálogos sejam mais completos (inclusive durante a própria vida de Messier), por conter objetos mais fracos e espalhados por todo o céu, o catálogo de Messier é ainda hoje muito apreciado por astrônomos amadores que se divertem vasculhando o céu, por conter objetos facilmente encontrados (em geral) pelos telescópios modernos.

9 O resultado do seu trabalho Mapa celeste com os objetos do catálogo Messier.

10 O que é uma galáxia? Conjunto de estrelas, planetas, gases, poeira, entre outros.

11 Aglomerados Abertos Plano galáctico. Estrelas da População I; 27 exemplares; M11 - Pato Selvagem

12 Plano Galáctico

13 Aglomerados Globulares Estrelas da População II; Halo galáctico. M10 29 exemplares;

14 Halo Galáctico

15 Nebulosas © Reflexão; © Emissão; M20 - Trífida © 11 exemplares; © Absorção.

16 Galáxias Conjuntos de estrelas, nebulosas, aglomerados, poeira e gás; Diversidade de formas. 40 exemplares; M104 - Sombrero

17 a) Espiral (Andrômeda) b) Espiral barrada (Via Láctea e LMC) c) Irregular (SMC) d) Elíptica (M32 e M110)

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19 M01 - Nebulosa do Caranguejo Constelação: Touro Distância: al. Magnitude: 8.4 Diâmetro > 10 al. Descoberta: em 1731 por John Bevis A supernova foi 4x mais brilhante do que Vênus, e pode ser vista durante o dia por quase um mês e de noite por mais de um ano; Há um pulsar em seu núcleo; Os filamentos são devidos à ondas de choque sobre gases e poeira.

20 Por que Caranguejo? O nome surgiu do desenho acima, feito por William Parsons, terceiro conde de Rosse.

21 M01 - Nebulosa do Caranguejo Messier observou esta nebulosa primeiramente em 1758, e pensou ter descoberto um cometa. Contudo, percebeu que ela não se mexia com relação às estrelas, portanto, ao contrário do que pensara no começo, não era um cometa, mas um corpo parecido. Resolveu então começar um catálogo, com todos os objetos semelhantes à cometas, que poderiam confundir outros astrônomos, chamando esta nebulosa de M1; ela já havia sido observada na década de 1730 pelo astrônomo inglês John Bevis, que foi reconhecido por Messier numa reedição de seu catálogo. M1 é o resultado de uma explosão fenomenal, conhecida por supernova, acontecida no final da vida de uma estrela muito massiva. Uma explosão ocorre eventualmente com todas as estrelas, no fim de suas vidas, mas a que gerou M1 foi particularmente intensa, por conter a estrela em seu início uma grande massa, quando comparada ao Sol. A estrela nesta explosão não chega a desaparecer por completo, deixando em seu lugar uma outra muito especial, chamada de estrela de nêutrons, porque os prótons e os elétrons, constituintes da matéria da qual somos feitos, são comprimidos juntos até virarem nêutrons, devido à grande pressão exercida pela matéria da estrela que restou da explosão. Estrelas de nêutrons apresentam um comportamento muito interessante: giram várias vezes em torno de si, por segundo! Este é o resultado de uma lei básica da Física, a conservação do momento angular (o mesmo que "quantidade de giro"). Ao girarem, emitem um feixe bem direcionado de radiação no plano perpendicular ao eixo de giro, como se fossem um farol. Por sorte este feixe está direcionado para a Terra, o que possibilitou sua descoberta na década de A explosão que originou M1 foi observada por astrônomos chineses e por nativos norte-americanos. Seu brilho foi tão intenso (quatro vezes o de Vênus) que pôde ser observado de dia e, de noite, perdurou por mais de um ano e meio. O nome "Nebulosa do caranguejo" se deve à desenhos feitos desta nebulosa no século XIX pelo terceiro conde de Rosse, William Parsons, que, assim como William Herschel, acreditava que M1 era um aglomerado de estrelas, embora ambos não conseguissem resolvê-la como tal.

22 M08 - Nebulosa da Lagoa Constelação: Sagitário Distância: al. (?) Magnitude: 6.0 Diâmetro: 140x60 al. (?) Descoberta: Le Gentil em 1747 Tipo: nebulosa de emissão NGC 6530: 2 mi de anos

23 B 88 B 89

24 A ampulheta da Lagoa O chamado núcleo da nebulosa é uma viva região de formação de estrelas. John Herschel observou nele o formato de uma ampulheta.

25 Estrelas recém formadas Na região da ampulheta, detectou-se em 2006 estas nebulosas especiais associadas com estrelas recém formadas. A barra à esquerda representa uma distância de U.A. = 20X o tamanho do nosso sistema solar

26 M08 - Nebulosa da Lagoa É um berçário de estrelas (onde estas nascem), que está associado com o jovem aglomerado NGC 6530, de estrelas azuis e portanto muito quentes, reconhecido por conter um conjunto circular de estrelas, do nosso ponto de vista. Como foi comum, este aglomerado foi descoberto antes de M08, por Flamsteed em Sabemos que ele está dentro da nebulosa por suas estrelas apresentarem um brilho um pouco avermelhado, o que não ocorreria se elas estivessem mais próximas de nós e fora da nebulosa. Ao telescópio, vemos uma mancha brilhante e esbranquiçada de luz, e não um objeto pink, como na foto. Isto porque o nosso olho não é muito bom com cores muito avermelhadas. Na maioria das vezes, aqui do nosso observatório, vemos apenas aquela região à direita mais brilhante, um vívido local de formação de estrelas. Vê-la da forma mostrada no slide de apresentação é só uma das formas possíveis: poderíamos também usar filtros em sua observação, realçando certas cores e dando ênfase a certos aspectos seus. Por exemplo, é mais nítido no segundo slide as nuvens de gás escuras nesta nebulosa. Olhando seu núcleo mais de perto, nota-se um formato de ampulheta para essa nebulosa. Esta é uma região de formação ativa de estrelas e é iluminada por uma estrela muito brilhante. Originalmente, M08 se tratava do conjunto nebulosa-aglomerado. Atualmente é mais comum nos referirmos apenas à nebulosa, o que pode ser considerado errado.

27 M31 - Galáxia de Andrômeda Distância: al. Magnitude: 3.4 Diâmetro: al. Constelação: Andrômeda M 32 M 110 NGC 206 Galáxia externa mais estudada; Primeira supernova reconhecida como extragaláctica; Possui duas galáxias satélites principais: M32 e M110; M110 às vezes não é reconhecido como pertencente ao catálogo M;

28 Um núcleo duplo!? Duas hipóteses: o resultado de um choque entre galáxias e poeira escura cobrindo um núcleo simples.

29 M31 - Galáxia de Andromêda A galáxia de Andrômeda, como o nome indica, está localizada na constelação de Andrômeda. Ela possui mais que o dobro do tamanho da Via Láctea (de acordo com certos estudos), contudo pesquisas mostram que sua massa é menor, o que nos indica que a densidade em nossa galáxia é maior. Possui, até agora detectadas, 11 galáxias companheiras, as duas mais brilhantes, visíveis na foto, sendo chamadas de M32 e M110, duas galáxias elípticas (com freqüência, no entanto, M110 é classificada de esferoidal). É interessante estudar a galáxia de Andrômeda pois isto nos oferece um modo de conhecer a Via Láctea: sua estrutura espiral, sua distribuição de aglomerados, remanescentes de supernova, nebulosas planetárias, poeira interestelar, o núcleo, entre outros. Através de fotos recentes, formulou-se a hipótese de M31 possuir dois núcleos, resultado do choque entre galáxias; isto ainda não é certo, pois também é possível que poeira escura dê a impressão de dois núcleos distintos.

30 M42 - Nebulosa de Órion Constelação: Órion Distância: al. (?) Magnitude: 4.0 Diâmetro: 30 al. (?) Descoberta: Fabri de Peiresc (? ) ou Cysatus (1611) Tipo: Nebulosa de emissão e de reflexão

31 M42 - Nebulosa de Órion Mais brilhante berçário e nebulosa difusa Primeira nebulosa fotografada com sucesso Mais brilhante e notável parte de uma nebulosa maior, que inclui também M78 e a região da Nebulosa da Cabeça de Cavalo Sistemas planetários em formação NGC 1973, 1975 e 1977 Trapézio Nebulosa de Mairan

32 As estrelas do trapézio Galileu Galilei foi o primeiro a divisar o caráter múltiplo de Theta Orionis.

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34 Um entre outros objetos já bem conhecidos Não são objetos confundíveis com cometas O catálogo de Lacaille (de 1755) continha 42 nomes M44 - Presépio M45 - Plêiades

35 Das primeiras às atuais imagens Wheller - tempos modernos Hodierna - antes de 1654 Messier

36 M42 - Nebulosa de Órion A Nebulosa de Órion é um dos mais brilhantes objetos do céu, facilmente localizada na espada de Órion, o Caçador. Foi uma das primeiras coisas a serem observadas com o uso de telescópio, tanto que a data de sua descoberta é dada às vezes como em É do tipo emissão e reflexão, e também uma região de formação de estrelas. M42 tem várias curiosidades, p. ex. foi a primeira nebulosa a ser fotografada com sucesso. Nela encontramos acreções especiais de matéria, que acredita-se futuramente originarão sistemas planetários. M42 é parte de uma nebulosa maior, que se estende por grande parte da constelação de Órion e possui centenas de anos-luz de extensão, que inclui também as nebulosas M78 e a Cabeça do Cavalo. Em M42 encontramos o trapézio, uma estrela múltipla descoberta como tal por Galileu em Ela recebe este nome por ter quatro estrelas mais brilhantes dispostas como os vértices de um trapézio, do nosso ponto de vista. Na verdade, o trapézio é composto por outras 8 estrelas, mais difíceis de se ver. Juntamente, vemos M43, às vezes chamada de Nebulosa de Mairan, de mais difícil visualização. Refletindo parcialmente as luzes de M42 temos as nebulosas NGC 1973, 1975 e Devido a seu brilho (tanto que ainda não se entende não encontrarmos registros claros anteriores à 1610) pode até parecer estranho o fato de Messier ter incluído M42 em seu catálogo, juntamente com M44, o Presépio, e M45, as Plêiades. Talvez ele tenha feito isto para aumentar a quantidade de objetos de seu catálogo, e suplantar o de Lacaille, com 42 ao todo. É interessante perceber como a nossa visão de M42 foi se alterando ao longo da história, desde sua primeira pobre representação por Hodierna, passando pelo desenho de Charles Messier, que procurou o máximo nível de detalhamento para detectar porventura qualquer alteração na nebulosa, até imagens modernas, feitas por astrofotógrafos.

37 M51 - Galáxia do Redemoinho Constelação: Cães de Caça Distância: al. (?) Magnitude: 8.4 Diâmetro: al. Descoberta: 1773, Charles Messier NGC 5195

38 M51 - Galáxia do Redemoinho Apenas com telescópios mais modernos, no séc. XX, foi possível verificar que M51 se tratava de um conglomerado de estrelas, concordando com a suspeita originada de pesquisas espectroscópicas (através da análise da luz), pois este objeto não apresentava a "digital de cores" característica de nebulosas. Teve sua importância na estruturação do nosso lugar no Universo, pois no começo do século passado era incerto se morávamos numa galáxia que se estendia por todo ele ou se habitávamos um Universo-ilha, apenas um entre vários outros. A veracidade da segunda hipótese acabou por nos deslocar do centro do Universo para a periferia de uma galáxia. O que mais nos chama a atenção ao olharmos para M51 é a presença de uma pequena galáxia bem próxima a ela, que na verdade está se chocando com o redemoinho. Isto trás vários efeitos sobre ambas: NGC 5195 foi literalmente rasgada e M51 foi alongada, além de entrar num boom de nascimento de estrelas azuis.

39 M06 - Aglomerado da Borboleta Distância: al. (?) Magnitude: 4.2 Diâmetro: 12 al. (?) N° de elementos: 80 Constelação: Escorpião Tipo: aglomerado aberto Descoberta: Hodierna antes de 1654 Supergigante laranja ou amarela

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41 M07 - Aglomerado de Ptolomeu Distância: 800 al. (?) Magnitude: 3.3 Diâmetro: 18 ou 20 al. (?) N° de elementos: 80 Constelação: Escorpião Gigante amarela

42 M06 & M07 M06 é um dos mais bonitos aglomerados abertos, que se distingue por formar o desenho de uma borboleta. Em geral suas estrelas são azuis, mas há uma que se trata de um supergigante laranja ou amarela. Pode ser encontrada próxima ao rabo do escorpião, não muito distante de uma região muito brilhante da constelação do Sagitário, o centro da nossa galáxia. Um outro aglomerado notável por sua beleza é o aglomerado de Ptolomeu, que recebe este nome por ter sido mencionado por este astrônomo em seu livro Almagesto. M07 localiza-se próximo de M06, no fim da cauda do escorpião, de forma que este aglomerado também foi chamado "o rabo do escorpião". É de fácil localização, devido à seu brilho, e está se aproximando de nós a uma velocidade de 14 km/s. Sua estrela mais brilhante, semelhantemente com M06, é uma gigante amarela.

43 M13 - O Aglomerado de Hércules Constelação: Hércules Distância: al. Diâmetro: 145 al. Magnitude 5.8 Diâmetro 100 al. N° de elementos: Descoberta: 1714, Edmond Halley No início: uma "nuvem sem estrelas"

44 M13 - O Aglomerado de Hércules Mensagem enviada para seres extra-terrestres Uma resposta não deve ser esperada antes de mil anos!!!

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46 M13 - O Aglomerado de Hércules M13 é um dos aglomerados globulares mais brilhantes e é uma das principais atrações do hemisfério norte. Localiza-se na constelação de Hércules, o herói da mitologia clássica, num asterismo (figura formada por um conjunto de estrelas) chamado de "lata-de-lixo", que constitui o corpo do herói. É, com certa dificuldade, visível a olho nu, e foi primeiramente observado ao telescópio pelo astrônomo inglês Edmond Halley, contemporâneo de Isaac Newton; é em homenagem a ele que o famoso cometa Halley ganhou seu nome. Contudo, Halley o descreve como uma nebulosa sem estrelas, assim como Charles Messier, ou seja, originalmente M13 entrou para o catálogo Messier não como um aglomerado, mas como uma nebulosa. Atualmente, nota-se facilmente com nossos telescópios seu caráter estelar, o que demonstra não a superioridade dos astrônomos modernos, mas a melhor qualidade de nossos instrumentos. Foi somente com o grande observador William Herschel, descobridor de Urano (invisível a olho nu), que M13 foi reconhecido como um aglomerado. Este aglomerado apresenta uma grande densidade de estrelas em sua região mais central - que faz com que a mesma apareça às vezes como uma mancha brilhante -, que vai diminuindo rapidamente conforme nos distanciamos do centro; diferentemente de Ômega Centauri, um aglomerado globular bem popular aqui no hemisfério sul, M13 não apresenta uma distribuição muito uniforme de estrelas, apresentando mesmo regiões bem pobres delas. Em meio à febre da ufologia, mandou-se um sinal para este distante objeto, que se for recebido por algum ser inteligente que o entenda e que reemita outro sinal, receberemos a resposta somente daqui a anos!

47 Curiosidades M73 => Asterismo ou conjunto? M24 => Região da Via-Láctea M46 => nebulosa planetária superposta

48 Algumas outras curiosidades interessantes sobre o catálogo Messier são: M24, assim como NGC 206, é uma nuvem de estrelas da nossa galáxia - uma miríade de estrelas espalhadas por uma pequena região do céu. M73 pode ser apenas um asterismo, sem se tratar de um grupo fisicamente ligado, isto é, se o olhássemos de perfil, veríamos que uma estrelas estão bem mais próximas da Terra e outras estão bem mais afastadas. M46 aparenta conter uma nebulosa planetária dentro de si: na verdade, confirmadamente, eles não estão relacionados, e a nebulosa está bem mais próxima. Curiosidades

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50 Bibliografia Students for the Exploration and Development of Space: yM; Wikipédia Inglesa:

51 Objetos Messier Por Luiz Henrique Vale Silva Monitor do CDA e aluno do curso de bacharelado em Física do IFSC - USP São Carlos, maio de 2008.


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