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Distâncias dentro da Galáxia Distância de Cefeidas: Determinando a distância à Grande Nuvem de Magalhães Jorge Luís Alves da Silva Ensino de Astronomia.

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1 Distâncias dentro da Galáxia Distância de Cefeidas: Determinando a distância à Grande Nuvem de Magalhães Jorge Luís Alves da Silva Ensino de Astronomia – 2008/2

2 Quais Métodos Possíveis? Brilho é uma boa maneira de medida? Brilho é uma boa maneira de medida?

3 Quais Métodos Possíveis? Radar Radar Paralaxe Paralaxe Geocêntrica Geocêntrica Heliocêntrica Heliocêntrica Paralaxe Espectroscópica Paralaxe Espectroscópica Estrelas Variáveis Estrelas Variáveis

4 Qual a limitação de cada método? Distância de Alcance Método 1 UA Radar 1000 pc Paralaxe Heliocêntrica pc Paralaxe Espectroscópica 4 Mpc Estrelas Variáveis

5 Estrelas Variáveis: Tipos Variáveis Geométricas ou Eclipsantes Variáveis Geométricas ou Eclipsantes Sistemas binários Sistemas binários Variáveis Intrínsecas Variáveis Intrínsecas Estrelas Pulsantes Estrelas Pulsantes RR LyraeRR Lyrae CefeidasCefeidas

6 Cefeidas: História Goodricke observou uma estrela que tornava-se brilhante e depois diminuia seu brilho, na constelação de Cepheus Goodricke observou uma estrela que tornava-se brilhante e depois diminuia seu brilho, na constelação de Cepheus Henrietta Leavitt analisou as Nuvens de Magalhães e percebeu um padrão de flutuação, elaborando assim o diagrama período- luminosidade Henrietta Leavitt analisou as Nuvens de Magalhães e percebeu um padrão de flutuação, elaborando assim o diagrama período- luminosidade 1920 – Hubble descobriu que estrelas cefeidas na constalação de Andrômeda e quando calculou a distância deu-se conta de que tratava-se na realidade de outra galáxia – Hubble descobriu que estrelas cefeidas na constalação de Andrômeda e quando calculou a distância deu-se conta de que tratava-se na realidade de outra galáxia.

7 Estrelas Variáveis: Tipos

8 RR Lyrae RR Lyrae Pequenos períodos de pulsação (0,5 – 1 dia) Pequenos períodos de pulsação (0,5 – 1 dia) Pequenas variações de magnitudes (<1) Pequenas variações de magnitudes (<1) Tipo espectral entre B8 e F2 Tipo espectral entre B8 e F2 Magnitude absoluta em torno de 0,6 ±0,3 Magnitude absoluta em torno de 0,6 ±0,3 Cefeidas Cefeidas Períodos de pulsação entre 1 e 100 dias Períodos de pulsação entre 1 e 100 dias Variações de magnitudes entre 0,3 e 3,5 Variações de magnitudes entre 0,3 e 3,5 Supergigantes com tipo espectral entre F e K Supergigantes com tipo espectral entre F e K Magnitude absoluta entre -2 e -6 Magnitude absoluta entre -2 e -6 Apresentam uma estreita relação entre período e luminosidade Apresentam uma estreita relação entre período e luminosidade

9 Estrelas Variáveis: Cefeidas RR Lyrae RR Lyrae Pequenos períodos de pulsação (0,5 – 1 dia) Pequenos períodos de pulsação (0,5 – 1 dia) Pequenas variações de magnitudes (<1) Pequenas variações de magnitudes (<1) Tipo espectral entre B8 e F2 Tipo espectral entre B8 e F2 Magnitude absoluta em torno de 0,6 ±0,3 Magnitude absoluta em torno de 0,6 ±0,3 Cefeidas Cefeidas Períodos de pulsação entre 1 e 100 dias Períodos de pulsação entre 1 e 100 dias Variações de magnitudes entre 0,3 e 3,5 Variações de magnitudes entre 0,3 e 3,5 Supergigantes com tipo espectral entre F e K Supergigantes com tipo espectral entre F e K Magnitude absoluta entre -2 e -6 Magnitude absoluta entre -2 e -6 Apresentam uma estreita relação entre período e luminosidade Apresentam uma estreita relação entre período e luminosidade

10 O que e como medimos? Fluxo de energia: Fluxo de energia: Quantidade de energia por unidade de tempo e de área. Quantidade de energia por unidade de tempo e de área. Fotometria: Fotometria: Técnica de medição de fluxo de objetos astronômicos. Podendo ser basicamente de 2 tipos: Técnica de medição de fluxo de objetos astronômicos. Podendo ser basicamente de 2 tipos: Fotometria de AberturaFotometria de Abertura Fotometria RelativaFotometria Relativa

11 Como medir as distancias? Fluxo de energia (mede): Fluxo de energia (mede): Precisamos saber a luminosidade L, mas para cefeidas existe uma razão entre o Período de pulsação e a Luminosidade: Precisamos saber a luminosidade L, mas para cefeidas existe uma razão entre o Período de pulsação e a Luminosidade:

12 Problemas com o método? Calculamos a distância até a galáxia indiretamente, através da distância até a estrela. Calculamos a distância até a galáxia indiretamente, através da distância até a estrela. Espaço entre a Terra e a fonte de observação estar preenchido com pequenas partículas que absorvem parte da radiação Espaço entre a Terra e a fonte de observação estar preenchido com pequenas partículas que absorvem parte da radiação

13 Atividade de Medição Analise fotométrica de imagens de diferentes dias, utilizando o programa SalsaJ. Analise fotométrica de imagens de diferentes dias, utilizando o programa SalsaJ. Análise dos dados fotométricos utilizando uma planilha Excel e o recurso Solver, para determinação dos parâmetros da curva de luz da cefeida. Análise dos dados fotométricos utilizando uma planilha Excel e o recurso Solver, para determinação dos parâmetros da curva de luz da cefeida. Determinação indireta da distância à Grande nuvem de Magalhães Determinação indireta da distância à Grande nuvem de Magalhães

14 Bibliografia Hands-On Universe, Europe. Determinação de Distancias no Universo. Disponível em: 61&Itemid=13 Hands-On Universe, Europe. Determinação de Distancias no Universo. Disponível em: 61&Itemid=13 61&Itemid=13 61&Itemid=13 SOUZA, Kepler Oliveira; SARAIVA, Maria de Fátima Oliveira. Astronomia e Astrofísica. Instituto de Física, URGS. Disponível em: SOUZA, Kepler Oliveira; SARAIVA, Maria de Fátima Oliveira. Astronomia e Astrofísica. Instituto de Física, URGS. Disponível em: AMORES, Eduardo; SHIDA, Raquel. Estrelas Variáveis Cefeidas como Indicadores de Distâncias. Telescópio na Escola, Projeto Observatórios Virtuais. Disponível em: AMORES, Eduardo; SHIDA, Raquel. Estrelas Variáveis Cefeidas como Indicadores de Distâncias. Telescópio na Escola, Projeto Observatórios Virtuais. Disponível em: JATENCO-PEREIRA,Vera; et al. Notas de Aula do Curso de Astronomia (AGA215). Departamento de Astronomia. USP. Disponível em: JATENCO-PEREIRA,Vera; et al. Notas de Aula do Curso de Astronomia (AGA215). Departamento de Astronomia. USP. Disponível em:


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