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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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1 Observatório do CDCC - USP/SC

2 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 Imagem: O Inicio do Observatório

3 Sessão Astronomia

4 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 Andre Fonseca da Silva Observação: Padrão e resolução da apresentação: 800 x 600 pixel com imagens a 96 dpi ou 38 pixel por centímetro com dimensão de 8,35 polegadas x 6,26 polegadas ou 21,2 cm x 15,9 cm respectivamente. Editado normamente em Office 97, podendo haver incompatibilidade de execução no Office XP e vice-versa.

5 SWIFT - Procurando Fontes de Radiação Gama Por: Victor Raphael de C. M. Roque

6 SWIFT - Procurando Fontes de Radiação Gamma Título : Swift – Procurando Fontes de Radiação Gamma Nome do Autor : Victor Raphael de Castro Mourão Roque Data da Apresentação: 04/12/2004 Número de Espectadores no Audiório: Nome do Apresentador: Victor Raphael de Castro Mourão Roque Resumo/ABSTRACT: Nessa sessão Astronomia falaremos sobre o observatório orbital Swift que estudará explosões de Raios Gamma, propiciando maior compreensão dos Buracos Negros e do Universo Crédito da Imagem de Abertura: Imagem: swift.jpg Disponível: Acesso: 22/11/2004 Imagem: swiftlogo.jpg Disponível: Acesso: 22/11/2004

7 O que são Explosões de Raios Gamma????

8 O que são Raios Gamma?

9 Comentário sobre o que são raios gamma? Comentário: O que são raios Gamma? Quando falamos em raios gamma estamos falando sobre ondas, como as ondas que formamos ao balançar uma corda. Mas o comprimento da onda, ou seja, o comprimento de um pico a outro, feita pela corda é muito maior do que a onda de raios gamma. Enquanto o comprimento da onda da corda é da ordem de centímetros ou milímetros o comprimento de onda de raios gamma é bem curto, mais ou menos do tamanho de átomo. Freqüência da onda é o número de vezes que a onda se repete em 1 segundo. A maior diferença entre os raios gamma e a corda é que os raios são ondas do tipo eletro-magnéticas, iguais a ondas de rádio ou a luz

10 Explosões de Raios Gamma - Ocorrem aleatoriamente no céu; - Podemos contar aproximadamente 1 explosão por dia; - Emitem muita energia;(880 bilhões anos)(12 bilhões anos) - Por enquanto, dois tipos: Menos de 2 segundos; Mais de 2 segundos.

11 Comentário sobre explosões de raios gama (parte 1) Comentário: Explosões de Raios gamma são os mais fortes eventos desde o Big Bang. Por um pequeno período de tempo eles visíveis e espalham radiação gamma por todo o universo. A primeira explosão foi detectada em 1967 por um satélite militar mas só foi divulgada em Em 1991 foi ançado o satélite Compton que possui um detector de raios gamma, e, em 1997, a Agencia Européia Espacial enviou um satélite para estudar as explosões em raio_X. Os cientistas não sabem bem ao certo o que são essas explosões, mas com estudos recentes, já sabemos que: - ocorrem randomicamente no céu; - da Terra podemos contar aproximadamente uma por dia se nós ficarmos de olho no céu inteiro todo o tempo; - há duas classes de explosão: aquelas que duram menos do que 2 segundos (distâncias não foram calculadas exatamente) e aquelas que tem um tempo maior do que 2 segundos (distâncias cosmológicas); - elas podem emitir até ergs (para se ter uma noção o Sol demoraria 880 bilhões de anos para emitir toda essa energia; o universo tem 12 bi).

12 Continuação dos comentários sobre explosões de raios gamma (parte 2) Imagem:/ vela5b_2sm.gif Disponível: Acesso: 22/11/2004 Imagem:/ news_02.jpg Disponível: Acesso: 22/11/2004 Imagem:/grb.jpg Disponível: Acesso: 22/11/2004

13 Teoria de Formação

14 comentários sobre teoria da formação (parte 2) Comentário: Acredita-se que as explosões podem ser formadas por dois métodos: Hypernovae: Quando a estrela for muito massiva (da ordem de 10 massas solares) e a estrela chega no final da sua vida, pode ocorrer uma supernova, transformando-se em outro objeto, podendo ser uma estrela de neutrons ou um buraco negro, dependendo da sua massa. Mas se a estrela for mais massiva (mais de 40 massas solares) a energia da explosão aumenta cerca de 100 vezes, formando explosões com duração maior do que 2 segundos. Essas explosões são chamadas de hipernovae. A explosão de raios gamma é, provavelmente formada quando um jato estreito do plasma altamente relativístico erupciona da estrela colapsante; esse jato é provável que seja um produto da rotação da estrela. Choque de estrelas de neutrons: num sistema binário composto de duas estrelas de neutrons girando em torno de um centro de massa. O sistema perde energia rotacional para a energia gravitacional e se chocam tornando um buraco negro. Esse tipo de explosão é rápida, menos de 2 segundos.

15 Continuação dos comentários sobre Teoria da formação (parte 2) Imagem:/bineutrstar.jpg Disponível: Acesso: 22/11/2004 Imagem:/grb.jpg Disponível: Acesso: 22/11/2004 Imagem:/grb.jpg Disponível: Acesso: 22/11/2004

16 Parcerias do SWIFT Intituição Principal Centro Espacial de Vôo Goddard (GSFC) Coordenação da Universidade: Universidade do Estado da Pensilvania Países Envolvidos Estados Unidos, Itália e Reino Unido Construção da Sonda Espacial: Spectrum Astro Centro de Operações da Missão Omitron

17 Comentário sobre Parcerias Comentário: Esse observatório faz parte do programa de Exploração de médio custo (MIDEX) que está começando a se desenvolver com a colaboração internacional. Os maiores participantes e responsáveis pelo projeto são: a Agencia Espacial Italiana (ASI), o Goddard Space Center (secção NASA) e algumas univercidades britânicas (University of Leicester, University college London) e americanas (Penn Satate University).

18 O Satélite

19 Comentário sobre O Satélte (parte 1) Comentário:Swift é o primeiro observatório capaz de coletar dados de diferentes comprimentos de onda exclusivamente dedicado ao estudo de explosões de raios gamma (GRB Gamma Ray Burst). Ele possui três instrumentos que trabalharam juntos para observar as explosões e depois das explosões os raios gamma, raios-X, comprimentos ópticos e ultravioleta. Ele foi lançado para a órbita baixa da Terra (de 600 a 2000 km) pelo foguete Delta 7320 em 20 de novembro de 2004 no cabo Canaveral. Nos primeiros dois anos se espera que Swift analise mais de 200 explosões o que representará o estudo mais aprofundado já feito sobre esses fenômenos.

20 Comentário sobre o Satélite (parte 2) Imagem: swift02m.jpg Disponível: Acesso: 22/11/2004 Imagem: swift10m.jpg Disponível: Acesso: 22/11/2004 Imagem: swift02m.jpg Disponível: Acesso: 22/11/2004

21 Principais Objetivos determinar a origem das explosões; classificar e procurar novos tipos; determinar como a onda de choque interage com a vizinhança; estudar o universo primitivo; fazer uma rigorosa pesquisa do céu na banda do raio-X. calcular a distância e a magnitude;

22 Comentário sobre os Principais objetivos Comentário: Os principais objetivos são: - determinar a origem das explosões; - classificar e procurar novos tipos; - determinar como a onda de choque interage com a vizinhança; - estudar o universo primitivo (já que essa a explosão a qual estamos falando se parece muito com a explosão inicial); - fazer uma rigorosa pesquisa do céu na banda do raio-X. Ainda não existe um mapa detalhado traçado para as observações nesse comprimento de onda. O Swift irá determinar deslocamentos para o vermelho para a maioria dos estouros permitindo que os cientistas saibam quão distante está e dando a sua magnitude absoluta e também dará uma curva de luz com detalhada com diversos comprimentos de onda, permitindo que os cientistas sondem o ambiente físico em que o evento ocorreu. O swift também será usado executar um exame dos raios gamma de baixa energia de todo o céu, sendo significativamente mais sensíveis do que todo o exame precedente.

23 Instrumentos - BAT (Burst Alert Telescope) - XRT (X-Ray Telescope) - UVOT (UltraViolet/Optical Telescope)

24 Comentário sobre instrumentos Comentário: Como já foi dito o Swift é composto de três instrumentos relacionados entre si para estudar as explosões de raios gamma e após. Eles são: - Telescópio de Alerta de Explosões (Burst Alert Telescope, BAT); - Telescópio de raio-x (X-ray Telescope, XRT); - Telescópio de Ultravioleta e Optico (Ultraviolet/Optical Telescope, UVOT). Imagem: 64325main_swift-si.jpg Disponível: Acesso: 28/11/2004

25 Operação Tempo (s)Evento 0Detecção da explosão 20Direcionamento 20Distribuição da localização (BAT) ~50Explosão localizada 70Distribuição da localização (XRT) 240Distribuição da carta do céu (UVOT) 300Distribuição da curva de luz (XRT) 1200Distribuição do espectro (XRT) (~16 hr)Todas as observações completas ( s exposição) 1 a 4 arco-min3 a 5 arco-seg0,48 arco-seg

26 Comentários sobre a Operação Comentário: O maior instrumento abordo do Swift é o BAT, ele consegue captar um sexto do céu de uma só vez. Assim que ele detecta a explosão, em segundos a nave será rapidamente ("swiftly") e automaticamente direcionada no ponto do estouro, apontando o XRT e UVOT, permitindo que esses façam um localização de alta precisão. Os dados serão mandados em tempo quase que real para o GRB Coordinate Network (GCN, rede de coordenadas do explosões de raios gamma) que distribuirá para o mundo via internet para que continuem os estudos e observações..

27 Burst Alert Telescope (BAT)

28 Comentário sobre BAT (parte 1) Comentário:O BAT é altamente sensitivo, com alto campo visual que foi projetado para detectar explosões de raios gama em posições críticas de 4- arcmin. Dentro de alguns segundos depois de ter detectado a explosão, o BAT calculará a posição inicial, e decidirá se a nave deve se orientar para aquele ponto ou não. A fim estudar estouros com uma variedade das intensidades, as durações, e as estruturas temporais, o BAT deve ter uma escala dinâmica e potencial muito grande. O BAT funciona em duas modalidades: modo de explosão, no qual ele define a posição da explosão e modo de exame no qual ele examina os raios-x. Nesse modo ele coleta dados em 5 minutos que são mandados na telemetria normal e compara com catálogos em sua memória. Nesse modo ele também pode detectar explosões se caso essa não for detectada pelo outro modo. Sua detecção funciona da seguinte maneira: A máscara codificada é feita de pequenos quadrados de materiais pesados como chumbo e cobre que bloqueiam os raios-x e raios gama e estão numa distribuição aleatória. As regiões livres entre esses pequenos quadrados deixa os raios-x e raios gama passarem, e isso permitirá formar uma figura sobre os detectores. Para qualquer ângulo de incidência a imagem formada será única e então determina-se a região de origem. Esse método é muito útil e muito barato.

29 Imagem: bat_diagram.jpg Disponível: Acesso: 28/11/2004 Imagem: swift_aperture.jpg Disponível: Acesso: 28/11/2004 Imagem: Observatory_with_PI.jpg Disponível: swift.sonoma.edu/images/multimedia/images/batonsc/Observatory_with_PI.jpg Acesso: 28/11/2004 Imagem: BAT_on_SC_back.jpg Disponível: Acesso: 28/11/2004 Comentário sobre BAT (parte 2)

30 Imagem: coded_aperture.jpg Disponível: Acesso: 28/11/2004 Imagem: detector_module.jpg Disponível: Acesso: 28/11/2004 Comentário sobre BAT (parte 3)

31 X-Ray Telescope (XRT)

32 Comentário sobre o XRT Comentário:O Telescópio de raio-X foi feito para medir o fluxo, espectro e a curva de luz da explosão e depois da explosão numa faixa de luz que cobre aproximadamente de 7 ordens de magnitude. O XRT apontará numa precisão de 5 arcos de segundo dentro de 10 segundos e começará a estudar os raios de 20 a 70 segundos depois da explosão ser descoberta e continuará por dias ou semanas. Imagem: XRT_schematic.jpg Disponível: Acesso: 28/11/2004 Imagem: XRT_EMI_EMC_Testing.jpg Disponível: _EMC%20Testing.html Acesso: 28/11/2004

33 Ultraviolet/optical Telescope (UVOT)

34 Comentário UVOT (parte 1) Comentário: O UVOT faz com facilidade uma completa verificação de vários comprimentos de onda. Co-alinhado com o XRT, o UVOT fornecerá a cobertura ultravioleta e ótica simultânea ( nm) num campo de 17' x 17'. Apesar de sua abertura limitada, UVOT é um complemento poderoso a outros instrumentos por causa de suas potencialidades UV e da ausência da atmosfera, da difração. Como o UVOT tem o contador de fótons, o qual pode reter posições do fóton e a informação individuais do sincronismo, operam-se em uma modalidade mais similar aos telescópios típicos do raio X do que aos telescópios óticos típicos. O UVOT é um telescópio modificado CO-aligned de Ritchey-Chretien UV/optical com o telescópio do raio X e montado na plataforma do telescópio comum a todos os instrumentos. Uma filtro com 11 posições permite uma severa análise do espectro de baixa resolução da GRBs, de ampliação, e uma larga faixa de fotometria no UV/visível. Os fóton são registrados em uma CCD.

35 Imagem: uvotlayout.jpg Disponível: Acesso: 28/11/2004 Imagem: filterwheel.jpg Disponível: UVOT%20Filter%20Wheel.jpg 20Wheel.html Acesso: 28/11/2004 Imagem: UVOT-TM%20Preparation%20for%20Vibration.jpg Disponível: TM%20Preparation%20for%20Vibration.html Acesso: 28/11/2004 Comentário UVOT (parte 2)

36 Final da Apresentação

37 Referências: (Reino Unido) (Itália) (Penn State) (GSFC- NASA)


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