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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 Radioastronomia por Rodrigo

6 Olhando o céu... o que vemos? luz! o que é luz? ondas eletromagnéticas

7 Espectro Eletromagnético Penetra a atmosfera? Comprimento de onda ( ) - em metros Microond. Infraverm. Visível Ultraviol. Raios-X Raio Gama Do tamanho de... prédios humanos abelha protozoários agulha moléculas núcleo atomico átomos freqüência - em Hertz Temperatura - em Celsius O ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO 10 Milhões ºC ºC - 173ºC - 272ºC ss

8 O que é Radioastronomia? Olhar o céu em outro comprimento de onda: Rádio!

9 Exemplo: A Via Láctea rádio infravermelho visível raios-x

10 História 1888: H. Hertz 1931: K. G. Jansky

11 Dia Solar x Dia Sideral 365 dias solares = 366 dias siderais 1 dia sol = 1 dia sideral + 4

12 ... fim da História 1937: G. Reber Protótipo do radiotelescópio moderno 1944: Publica o 1 o mapa celeste em freqüência de rádio Radares britânicos detectam rádio-emissões do Sol durante 2 a GM

13 Telescópio Óptico

14 O Radiotelescópio superficie do refletor parabólico primário fonte de rádio distante fita magnética cabos que carregam a informação receptor e amplificador computador e gravador sist. de mostra e análise ondas de rádio subrefletor ponto de alimentação

15 Resolução Quanto maior a antena, melhor a resolução!

16 Problemas... Detalhe: O maior prato totalmente controlável do mundo tem um diâmetro de 100 m!

17 Rádio Interferometria Associações: large array, SBI, VLBI

18 Interferometria Correlação dos dados:

19 Correlação Interferômetro de potência total : Interferômetro de correlação:

20 Informação Obtida Caso especial: instrumentos meridianos (A 1,A 2 diametralmente opostos em linha de base leste-oeste)

21 Fonte puntual: não pode ser resolvida em virtude de suas dimensões serem muito inferiores à resolução espacial do instrumento de medida. Fonte Localizada: fonte de dimensão pequena, mas finita, que pode ser resolvida pelo instrumento medidor. Fonte Extensa: abrange uma região do céu com dimensões superiores à resolução instrumental. Exemplos de fontes

22 Fontes emissoras de rádio Fonte puntual Fonte extensa Fonte localizada Classificação:

23 Pulsares Galáxias Alguns Planetas Nosso Sol Estrelas Variáveis Exemplos de Fontes emissoras

24 Descoberta de Pulsares Começo da década de 60, os astrônomos perceberam que algumas fontes de microondas mudam de intensidade com muita rapidez. Na Universidade de Cambridge, um radiotelescópio foi projetado para estudar esses objetos por Anthony Hewish. Em 1967 Jocelyn Bell recebeu jorros de microondas proveniente de um ponto localizado entre as estrelas Vega e Altair, transmitindo seus resultados para Hewish. Essas emissões puderam ser estudadas com facilidade pois apesar de rápidas essas emissões tinham energia suficiente para serem detectadas. Cada emissão de microondas durava apenas 1/20 de segundo e ocorriam em intervalos de 1,33... segundos.

25 Descoberta de Pulsares Década de 60: Anthony Hewish 1967: Jocelyn Bell duração: 1/20 s período: 1, s

26 Pulsares Caracterizam-se por uma extrema regularidade de pulsação. O que é capaz de produzir emissões curtas de maneira tão regular? Hewish e seus colaboradores achavam que eram sinais enviados por vida inteligente no espaço, referindo-se ao fenômeno como LGM- iniciais de little green men (homenzinhos verdes). Essa idéia não durou muito pois era necessário 10 bilhões de vezes a quantidade total de energia que a humanidade fosse capaz de gerar. E a medida que vários pulsares foram descobertos era improvável que tantas formas diferentes de vida estivessem enviando sinais para nós. Assim a idéia foi completamente abandonada.

27 Origem? O que era capaz de produzir tais emissões curtas de maneira tão regular??? LGM 10 bilhões de vezes a energia que a humanidade pode gerar Nada inteligente !!!

28 Pulsares As anãs brancas eram os únicos objetos conhecidos que possuíam tal campo gravitacional. Mas por mais que se esforçassem não parecia haver algum meio de uma anã branca circundar outra, girando em torno do seu eixo ou pulsando. Era necessário algo menor e mais denso do que uma anã branca. Então o astrônomo Thomas Gold sugeriu que os pulsares deveriam ser as estrelas de nêutron que Oppenheimer havia previsto teoricamente. Uma estrela de nêutrons teria um campo magnético, da mesma forma que uma estrela comum, mas esse campo estaria comprimido e concentrado, como a matéria da estrela de nêutron.Por isso esse campo é imensamente maior do que de uma estrela comum. Ao girar em torno do seu eixo, uma estrela de nêutrons emite elétrons, mas esses elétrons são detidos por seu campo magnético e só são capazes de escapar no pólos magnéticos. Esses elétrons perdendo energia, não conseguem escapar inteiramente, mas a energia que perdem assume a forma de microondas.

29 Pulsares Objeto menor e mais denso! Thomas Gold Estrelas de Nêutron Oppenheimer previu teoricamente Anãs Brancas?

30 Galáxias A emissão de ondas de rádio podem vir de objetos da nossa Galáxia e de objetos de outras Galáxias. De fora da nossa Galáxia nós encontramos grandes variações na emissão de rádio de diferentes Galáxias. Então nós dividimos arbitrariamente as Galáxias em normais e ativas. Galáxias normais não são fontes de emissão muito fortes. Galáxias ativas são por exemplo as rádio galáxias e os quasares. As Rádio Galáxias são extremamente brilhantes no rádio, mas com aparência normal ou mesmo tênue no ótico. A maioria delas tem forma elítica. (figura: M87 - gal. elítica)

31 Galáxias Normais Ativas Intensa emissão em Rádio Quasares Rádio Galáxias

32 As radio-galáxias apresentam um núcleo brilhante e jatos em rádio que se estendem a vários Mpc de distância, geralmente em duas direções opostas.

33 Rádio Galáxias Forte emissão em rádio. -núcleo brilhante -jatos em rádio em duas direções opostas, com vários Mpc de extensão,

34 Quasares Quasares são objetos extragalácticos muito brilhantes e muito distantes. Foram detectados primeiramente com rádio telescópios e quando identificados no ótico tinham uma aparência pontual, como uma estrela. Hoje já foram detectadas galáxias em cujo núcleo estão quasares e o modelo mais aceito é que os quasares são buracos negros com massas de 1 milhão a 1 bilhão de vezes a massa do Sol localizados no núcleo de galáxias ativas. ( " quasi-stellar radio source) (~1 kparsec)

35 Quasares Descobertos em 1961 Objetos muito distantes e muito brilhantes Podem ser um trilhão de vezes mais brilhantes que o Sol Hoje acredita-se que eles obtêm sua energia de buracos negros localizados no núcleo de galáxias ativas.

36 Buraco Negro

37 Planetas A emissão de rádio planetas e seus satélites é geralmente devida apenas à radiação térmica. Com Júpiter e uma pequena extensão de Saturno isso não é verdade...

38 Júpiter A emissão de rádio de Júpiter é muito maior do que a causada apenas pela radiação térmica. Concluímos então que algo parecido com o que acontece as Galáxias acontece com júpiter. Júpiter tem 318 vezes a massa da Terra. O campo magnético da superfície de Júpiter é cerca de 20 a 30 vezes maior que a Terra. A magnetosfera é a região que circunda um planeta e que contém partículas carregadas que são controladas pelo campo magnético do planeta carregadas pelo vento solar. A magnetosfera de Júpiter se expande e se contrai de acordo com os ventos solares (jato contínuo de partículas carregadas, de velocidade de 800km/s)

39 Júpiter Magnetosfera: Radiação de elétrons, íons e o campo magnético. partículas carregadas são aceleradas e produzem radiação

40 Nosso Sol Emissão de rádio origina-se no plasma das camadas atmosféricas externas, a cromosfera e a coroa solares raio de km distância de 150 milhões de km da Terra massa Sol = 1 milhão x massa Terra

41 Estrelas Variáveis São estrelas que mostram variações significáveis no brilho durante um período de tempo. São muito importantes para a radioastronomia porque as variações de brilho em um período de tempo (luz visível), correspondem à variações na emissão de rádio freqüência. Podem ser Estrelas Variáveis Regulares ou Irregulares.

42 Grande importância, pois foi descoberto que em algumas estrelas a variação de brilho em um curto período de tempo corresponde à variação de emissão em rádio. Estrelas Variáveis Brilho varia em um período de tempo.

43 Jodrell Bank Observatory, Inglaterra Inaugurada em 1957, (MK1) com 78 m de diâmetro L T O E V L E L S L C O P E Centros de Radioastronomia

44 Green Bank (GBT) West Virginia-EUA m (diâmetro)

45 ROI - Rádio Observatório do Itapetinga Atibáia-SP, Brasil 13,6 m de diâmetro

46 ARECIBO OBSERVATORY Porto Rico Inaugurado em 1963 por William E. Gordon Seu refletor tem 305 m. e foi construído utilizando-se a própria geometria do local

47 RATAN Rússia localizado na região de Zelenchuk, de Karachai-Cirkassian antena de 600 m de diâmetro

48 VLA - VERY LARGE ARRAY Socorro, New Mexico-EUA

49 VLBA - VERY LARGE BASELINE ARRAY

50 FIM!!!


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