Quantidade de água em cada balde

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Manoela Fidalgo Bandeira
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1 Introdução à Astronomia Semestre: Sergio Scarano Jr 19/05/2014

2 CCD como fotômetro Analogia: Cada célula é um balde. e Intensidade Pixeis Saturados Ferramenta Projeção do DS9 Pixel Quantidade de água em cada balde Célula não iluminada Célula bem iluminada Despejar toda a água num baldão ever o volume total Célula sup per iluminad da

3 Pontas das Estrelas!? Afinal : As estrelas têm ou não têm PONTAS?

4 Pontas das estrelas

5 Pontas das estrelas Considerando um pupila p de 10 mm, qualquer q desvio provocado pela refração atmosférica maior que 0,02 faz com que o feixe de luz saia da linha de visada. Vácuo Ar Cintilação Atmosfera Refração atmosférica Terra

6 Tamanho Angular Típico de Estrelas

7 Porque Planetas não Cintilam?

8 Tamanho Relativo de Alguns Astros do Sistema Solar

9 Efeitos de Perspectiva O que parece estar junto pode ser apenas um efeito de perspectiva. Então diferentes brilhos não representam diferentes distâncias

10 Fluxo, Luminosidade e a Lei do Inverso do Quadrado da Distância A energia luminosa total emitida por um objeto e a fração dessa energia detectada t d serelacionam pelos conceitos de fluxo, cuja grandeza decai como quadrado da distância. Luminosidade é a quantidade de energia total emitida por unidade de tempo: L E t Fluxo ou Brilho é a quantidade de energia de-tectada por unidade de área edetempo: F E At F L A Para uma esfera A=4D 2, então: L F 4 D 2

11 Inconveniências da Escala a de Hiparcos A escala de Hiparcos tem os seguintes problemas: É subjetiva, pois depende do observador; É contra-intuitva, pois números maiores representam brilhos maiores (Sol, Lua e alguns planetas teriam magnitudes negativas) Bri ilho Brilh ho Magn nitude Magnitude

12 Magnitudes e Razões de Fluxos Constatou-se que uma diferença de fluxo de 5 magnitudes correspondia uma razão de fluxo de 100. F1 m6 m F Como a sensiblidade d visual é logarítmica, e a operação que transforma razões em diferenças é o logaritmo, podemos definir a relação entre magnitude e fluxo como: 6 m k m n ctelog F F n k de modo a compatibilizar as diferenças de magnitudes na escala de Hiparcos com um mesmo fator na razão de fluxos. Assim m6 m1 cte 1 F cte 2, 5 log F 6 m k m n 2,5 log F F k n

13 Definição Genérica de Magnitude Para estabelecer uma expressão genérica da magnitude é necessário a definição de uma referência. Assumindo que o fluxo m n = 0 para uma estrela de referência de fluxo F n =F 0 (Vega foi usada como referência no princípio). F m 0 2,5 log F k 0 m C 2,5 log F onde assumimos: m k =mee F k =F. Problema Sugerido: Uma estrela muda de brilho por um fator 4. Em quanto sua magnitude aparente é alterada?

Magnitude Absoluta e o Módulo da Distância Como a simples informação da magnitude de um objeto

que tal objeto teria se fosse colocado a uma distância de 10 pc.

1 2 F 4 Di i = 1 2 1 m sol = -26,74 m 2 m 1 L 2,5 log 4 D 2 2 4 D L 2 1 M sol = 4,83 Chamando m 2

14 Magnitude Absoluta e o Módulo da Distância Como a simples informação da magnitude de um objeto não informa nada sobre sua distância criou-se o conceito de magnitude absoluta, que é magnitude que tal objeto teria se fosse colocado a uma distância de 10 pc. m 1 Pela definição de magnitudes: m 2 F m 2 m1 2,5 log F F 2, D 2 i = 2 L Lembrando que F 1, D i 1 2 F 4 Di i = m sol = -26,74 m 2 m 1 L 2,5 log 4 D D L 2 1 M sol = 4,83 Chamando m 2 de M, ou magnitude absoluta, m 1 = m,, D 1 =Desubstituindo D 2 =10pc, temos a expressão do módulo da distância: m M D mm 5 5log 5 10 D 10

15 E as Cores?

16 Cores Observadas das Estrelas

17 A Física Estatística e a Irradiação Estelar

18 Telescópio com medidor de luz Filtro Fotômetro

19 Usando os Filtros do Laboratório A t í ti d filt é d iti d f ã A característica dos filtro é a de permitir a passagem de uma fração conhecida luz em apenas alguns comprimentos de onda e impedir a passagem em outros comprimentos de onda.

20 Analogia da Cor com o Som

21 Corpo Negro Absorve toda a energia que possa incidir sobre ele. Corpo Negro Emite o máximo de energia em todos os comprimentos de onda para uma dada temperatura.

22 Estrelas como Corpos Negros Um corpo negro é uma aproximação teórica de um corpo ideal em equilíbrio termodinâmico que absorve todos os comprimentos de onda incidentes nele e os reemite numa distribuição característica desse equilíbrio. A energia total emitida depende somente da temperatura. B 2hc 5 2 hc e 1 /( kt ) 1 Índice de Cor associado à Temperatura da Estrela

23 Júpiter: Albedo e Emissão de Corpo Negro

24 Sol emitindo como Corpo Negro Fluxo T = 6000 K Sol Filtro Fotômetro Comprimento de onda

Transmissão de Diferentes Filtros Comparada com a Emissão de Diferentes Objetos A classificação

diferentes faixas de comprimento de onda.

4 [OII] U H HeI H K H G5-8V H H BandaG H H B g' [O OIII] H H H H CaFe Mg V Na Na [HeI] R [NII]

25 Transmissão de Diferentes Filtros Comparada com a Emissão de Diferentes Objetos A classificação de diferentes objetos passa a ser possível pelo registro do comportamento da emissão em diferentes faixas de comprimento de onda. 250 B6-9V H Fluxo [erg/cm 2 /s/å ] Transm missão [OII] U H HeI H K H G5-8V H H BandaG H H B g' [O OIII] H H H H CaFe Mg V Na Na [HeI] R [NII] NII] [SII] [N H H r' H [ArIII] [HeI] Região Fotoionizada I Ca aii CaI II [SIII] [SIII] Comprimento de Onda [Å]

26 Cores e Espectros de Estrelas Diferentes Pelo uso de filtros é possível identificar em que comprimentos de onda um objeto é mais brilhante que outro 250 B6-9V Filtro azul(m) Filtro vermelho (N) ] Fluxo [erg/cm 2 /s/å H HeI H K H G5-8V H H H BandaG H H CaFe Mg Na Na H H Comprimento de Onda [Å] CaII Ca aii Define-se Indice de Cor como a diferença demagnitude de uma mesma estrela em duas bandas espectrais diferentes: IC m M m N

27 Lei de Stefan - Boltzmann Para um corpo negro a soma do fluxo totalt de uma estrela tem uma relação direta com a temperatura, deduzida empiricamente por Stefan e teoricamente por Boltzman. Fl luxo 7000 K B 2hc 5 2 hc e 1 /( kt ) K Comprimento de onda F = T 4 = 5,

28 Lei de Wien Fl luxo 7000 K 4000 K Comprimento de onda máx máx máx. fluxo T = 0,290 cm.k

29 Classificação espectral e temperatura Quente O B A F K K K K G K Sol K K Fria M K Oh! Be A Fine Girl, Kiss Me!

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