Embed Size (px)
Citation preview
Qual o tamanho do universo, como ele se formou, como
chegou até aqui? Essas perguntas básicas sempre estiveram na
mente do ser humano e constituem os fundamentos da
astronomia. Para respondê-las tivemos que investir em
tecnologia, inventar instrumentos, construir telescópios, lançar
satélites. São quatro séculos de dedicação ao avanço da
tecnologia , os quais nos estão a levar onde nunca o homem
imaginou ser possível .
2
Nebulosa de Eta Carinae
3
1- Possibilitar viagens espaciais mais longas;
2- Provar e entender a existência de matéria escura e energia escura;
3- Descodificar a mensagem dos neutrinos;
4- Descobrir de onde vêm os raios cósmicos;
5-Procura de Vida no Sistema Solar;
6- Enviar seres humanos para outros mundos;
7- Descobrir mais sobre as origens do Universo;
8- Fazer contato com seres alienígenas.
SuitSat-1
4
1. Possibilitar viagens espaciais mais longas:
Existem muitos fatores que condicionam as viagens espaciais,
no que toca á sua longevidade existem vários obstáculos dos
quais destacámos:
Pressão atmosférica:
O corpo humano está preparado para lidar com a pressão
atmosférica terrestre. O que acontece no espaço é que como não
existe atmosfera não existe pressão o que faz com que sejam
necessários fatos descompressores. Se estes não fossem usados,
como o espaço funciona como um enorme vácuo , todos os gases
como o oxigénio iriam ser puxados para fora matando as células
e consequentemente a pessoa.
Teoria da relatividade geral:
A gravidade faz o tempo andar mais devagar o que foi
confirmado experimentalmente usando relógios atómicos.
Quanto menos força gravítica um corpo exercer sobre o outro,
mais rápido o tempo passa isto significa que o ser humano
envelheceria muito mais depressa em longas viagens que na
terra.
Radiação cósmica:O espaço apresenta um nível muito grande de radiação como
os raios cósmicos, que podem facilmente atravessar as paredes da
nave e provocar doenças como o cancro .
5
2- Provar e entender a existência de matéria escura e energia escura:
O universo está em expansão. O problema é que a tendência
seja para a velocidade diminuir á medida que vai-se expandindo.
A explicação que os cientistas encontraram está na existência de
uma energia que esteja a empurrar tudo para algum sítio.
Essa energia sem brilho e por isso chamada de energia escura
estará em todo o universo incluindo no planeta Terra, mas só
teria efeito em distâncias astronomicamente grandes. A matéria
escura, que tem esse nome porque também não pode ser vista,
seria constituída por elementos que ainda não conhecemos. A
sua existência é deduzida do efeito que exerce noutros corpos
celestes por exemplo: quando se calcula a velocidade de rotação
do sol, obtém-se um valor menor do que seria esperado, tendo
em vista a ação da gravidade de outros corpos celestes por perto.
O que poderia explicar essa diferença seria a existência de uma
massa, invisível para nós, que estivesse a influenciar essa
atividade. (Continua)
Matéria escura
6
As duas, matéria escura e energia escura, possuem
diferenças enormes. A matéria escura atrai e a energia escura
repele, ou seja, a matéria escura é usada para explicar uma
atracão gravitacional maior que o esperado, enquanto a
energia escura é usada para explicar uma atracão
gravitacional negativa.
Além disso, os efeitos da matéria escura manifestam-se
numa escala de 10 mega parsecs (um megaparsec
corresponde a 3,2 milhões de anos luz, aproximadamente) ou
menor, enquanto que a energia escura parece que só se torna
relevante em escala de 1.000 megaparsecs ou mais.
2- Provar e entender a existência de matéria escura e energia escura:
7
3- Descodificar a mensagem dos neutrinos:
Neutrinos são partículas aparentemente sem massa e sem
carga que atravessam o universo.
Os cientistas acreditam que elas carregam consigo
informações preciosas do local da sua origem. Neutrinos
produzidos no interior de outras estrelas, por exemplo,
podem informar sobre a sua origem e seu fim, o que ajudaria
a entender melhor o nosso próprio sol. Acredita-se que não
tem uso a nível prático, mas contém informações dos
fenómenos que os criaram.
8
4- Descobrir de onde vêm os raios cósmicos:
Raios cósmicos são partículas como, por exemplo,
protões, mais pesadas que os neutrinos, com uma energia
tão grande que, ao chocar com a atmosfera da Terra,
rebentam moléculas de gases como oxigénio e nitrogénio e
produzem o que os cientistas chamam de chuveiro de
partículas.
Falta descobrir de que corpos celestes esses raios vêm e
como é que estes são formados.
Ao contrario dos neutrinos, os raios cósmicos interferem
directamente sobre a vida na Terra de modo em que podem
estar ligados á entrada da radiação na atmosfera e à
interferência na transmissão de dados pelas
telecomunicações.
9
Eratóstenes
Numa época em que a
maioria das pessoas pensava
que o mundo era plano, o
matemático, astrônomo e
geógrafo grego Eratóstenes
(276 a.C. a 195 a.C.) usou o
sol (na verdade, as sombras
que ele causa) para medir o
tamanho da Terra e concluir
que ela era redonda. Esta
medida (39.690 km) estava
apenas 340 km errada em
relação à verdadeira
medição.
10
Ptolomeu
O antigo astrônomo e matemático grego Cláudio Ptolomeu
(90 d.C a 168 d.C), criou um modelo do sistema solar em
que o sol, as estrelas e outros planetas giravam em torno da
Terra. Conhecido como o sistema de Ptolomeu, foi
reconhecido como o correto por centenas de anos, embora
estivesse errado. Sua obra mais conhecida é o Almagesto,
um tratado de astronomia que reúne os trabalhos e
observações de Aristóteles, Hiparco, Posidônio e outros,
com tabelas de observações de estrelas e planetas e com
um grande modelo geométrico do sistema solar, baseado na
cosmologia aristotélica.
11
Abd al-Rahman al-Sufi
O astrônomo persa Abd al-Rahman
al-Sufi (903 d.C a 986 d.C), ou
Azophi para os ocidentais, fez a
primeira observação conhecida de
um grupo de estrelas fora da Via
Láctea, a galáxia de Andrômeda.
Sua obra o “Livro das Estrelas
Fixas” permitiu à astronomia
moderna fazer comparações úteis na
pesquisa das variações do brilho das
estrelas.
12
Copérnico
No séc. XVI, na Polônia, o astrônomo
Nicolau Copérnico (1473 a 1543), propôs
um modelo do sistema solar em que a Terra
girava ao redor do sol. O modelo não era
totalmente correto, já que os astrônomos da
época ainda tinham dificuldade em
determinar a órbita de Marte, mas acabou
mudando completamente a nossa visão do
sistema solar. O pai da astronomia moderna
revolucionou o pensamento ocidental ao tirar
o homem do centro do universo
(antropocentrismo), e por isso foi
considerado um herege pela Igreja.
13
Kepler
Usando medições detalhadas do
caminho dos planetas feitas pelo
astrônomo dinamarquês Tycho Brahe,
Johannes Kepler (1571 a 1630),
determinou que os planetas viajavam
ao redor do sol em elipses, não
círculos. Para chegar a essa descoberta,
ele calculou três leis que envolvem os
movimentos dos planetas, que os
astrônomos usam nos seus próprios
cálculos até hoje. Kepler agora é o
nome de uma sonda, um observatório
espacial projetado pela NASA que
procura planetas extrassolares.
14
Galileu
Nascido na Itália, Galileu Galilei (1564 a 1642) é
muitas vezes creditado com a criação do telescópio
óptico, embora na verdade ele tenha apenas
melhorado modelos existentes. O astrônomo, físico,
matemático e filósofo usou a nova ferramenta de
observação para descobrir as quatro luas principais
de Júpiter (hoje conhecidas como luas de Galileu),
bem como os anéis de Saturno. E, apesar de um
modelo da Terra girando em volta do sol ter sido
primeiramente proposto por Copérnico, levou
algum tempo para a teoria ser amplamente aceite, e
Galileu é mais conhecido por defendê-la.
15
Christiaan Huygens
O físico e astrônomo holandês Christiaan
Huygens (1629 a 1695), propôs a primeira
teoria sobre a natureza da luz, um fenômeno
que intriga cientistas há centenas de anos.
Suas melhorias no telescópio lhe permitiram
fazer as primeiras observações dos anéis de
Saturno e descobrir a lua Titã. Huygens
também criou a teoria sobre o estudo da luz e
cores descobrindo que, por meio da luz, seria
possível a ocorrência de fenômenos de
propagação como refração e reflexão.
16
Messier
O astrônomo francês Charles Messier (1730 a
1817) compôs uma base de dados de objetos
celestes conhecidos na época como “nebulosas”,
que incluía 103 objetos na sua publicação final,
embora outros tivessem sido adicionados com
base nas suas anotações pessoais. Muitos desses
objetos são frequentemente listados com o nome
do catálogo de Messier, como a Galáxia de
Andrômeda, conhecida como M31 (M de
Messier, 31 porque é o 31º objeto catalogado).
O astrônomo também descobriu 13 cometas ao
longo de sua vida.
17
Cassini
O astrônomo italiano Giovanni Cassini (1625 a
1712), mediu o tempo que leva para os planetas
Júpiter e Marte girarem, além de descobrir quatro
luas de Saturno e as diferenças nos anéis do
planeta. Quando a NASA lançou um satélite para
orbitar Saturno e suas luas em 1997, ele foi
apropriadamente chamado de “Cassini”.
18
Newton
Com base no trabalho de quem veio antes dele,
o astrônomo inglês Sir Isaac Newton (1643 a
1727) é mais famoso pelo seu trabalho sobre
forças, especificamente a gravidade. Ele
calculou três leis que descrevem o movimento
das forças entre objetos, conhecidas hoje como
leis de Newton.
19
Halley
Edmond Halley (1656 a 1742), foi o
cientista britânico que analisou os
avistamentos de cometas históricos e
propôs que o cometa que apareceu
em 1456, 1531, 1607 e 1682 era o
mesmo, e que voltaria em 1758.
Apesar de ter morrido antes de poder
dizer “eu estava certo!”, ele estava
mesmo certo, e o cometa foi
nomeado em sua honra.
20
Henrietta Leavitt Swann
Henrietta Leavitt Swann (1868 a 1921) foi
uma das várias mulheres que trabalharam
como um “computador humano” na
Universidade de Harvard (EUA),
identificando imagens de estrelas variáveis
em placas fotográficas. Ela descobriu que o
brilho de uma estrela piscando estava
relacionado com a frequência com que
pulsava. Esta relação permitiu aos astrônomos
calcularem as distâncias de estrelas e
galáxias, o tamanho da Via Láctea e a
expansão do universo. Ela descobriu mais de
1.200 estrelas variáveis na sua vida.
21
Hersche
O astrônomo britânico William Herschel (1738
a 1822) catalogou mais de 2.500 objetos do céu
profundo. Ele também descobriu Uráno e suas
duas luas mais brilhantes, duas das luas de
Saturno e as calotas polares marcianas.
William treinou a sua irmã, Caroline Herschel
(1750 a 1848), em astronomia, e ela tornou-se
a primeira mulher a descobrir um cometa,
identificando vários outros ao longo da sua
vida. A Agência Espacial Europeia criou um
observatório com o seu nome, o Observatório
Espacial Herschel.
22
Einstein
No início do século XX, o físico alemão Albert
Einstein (1879 a 1955) tornou-se de um dos mais
famosos cientistas do mundo, depois de propor
uma nova maneira de olhar para o universo além
da compreensão atual. Einstein sugeriu que as
leis da física são as mesmas em todo o universo,
que a velocidade da luz no vácuo é constante, e
que o espaço e o tempo estão ligados em uma
entidade conhecida como espaço-tempo, que é
distorcida pela gravidade.
23
Shapley
O astrônomo americano Harlow Shapley
(1885 a 1972) calculou o tamanho da
galáxia Via Láctea e sua localização
geral do seu centro. Ele argumentou que
os objetos conhecidos como “nebulosas”
estavam dentro da galáxia, ao invés de
fora dela. Porém, o seu nome é um
pouco manchado por ele ter discordado
incorretamente das observações de
Hubble de que o universo tinha outras
galáxias além da Via Láctea.
24
Hubble
O astrônomo americano Edwin Hubble (1899 a
1953) calculou que uma bolha pequena no céu existia
fora da Via Láctea. Antes das suas observações, a
discussão sobre o tamanho do universo era dividida
quanto à possibilidade, ou não, de existir apenas uma
galáxia. Hubble determinou também que o universo
se estava a expandir, um cálculo que mais tarde ficou
conhecido como lei de Hubble. As suas observações
de várias galáxias levaram à criação de um sistema
padrão de classificação usado até hoje. Um dos
telescópios espaciais mais famosos do mundo leva o
seu nome, o Telescópio Espacial Hubble, apontado
para o céu com o objetivo de estudar o universo.
25
Hartmann
O astrônomo americano William K.
Hartmann (nascido em 1939) estendeu ateoria mais aceita sobre a formação da
lua em 1975. Ele propôs que, após uma
colisão com um grande corpo, os detritosque saíram da Terra uniram-se para
formar a lua.
26
Hawking
Stephen Hawking (nascido em 1942), fez
muitas descobertas significativas no campo da
cosmologia. Ele propôs que, como o universo
tem um começo, provavelmente também terá
um fim. Hawking acredita que o mundo não
tem nenhum limite ou fronteira. Apesar de ser
visto como uma das mentes mais brilhantes
desde Einstein, muitos dos livros de Hawking
são adaptados e direcionados para o público em
geral, já que ele procura educar as pessoas
sobre o universo.
27
Drake
Frank Drake (nascido em 1930) é um
dos pioneiros na busca de inteligência
extraterrestre. Ele foi um dos fundadores
da Busca por Inteligência Extraterrestre
(SETI, na sigla em Inglês) e idealizador
da equação de Drake, uma equação
matemática usada para estimar o número
de civilizações extraterrestres na Via
Láctea capazes de serem detectadas.
28
Carl Sagan
O astrônomo americano Carl Sagan
(1934 a 1996) pode não ter sido um
grande cientista em comparação com
outros desta lista, mas é um dos mais
famosos astrônomos por ter feito
importantes estudos científicos nas áreas
de ciência planetária, e principalmente
por ter popularizado a astronomia mais
do que qualquer outro indivíduo. Seus
programas de TV e derivados atraíam
muitos telespectadores interessados.
29
Os telescópios são instrumentos que revolucionaram a
maneira pela qual olhamos para o céu e grande parte de
nossas descobertas a respeito do espaço e sobre os corpos
celestes mais longínquos foi possível graças a sua criação
e o seu aperfeiçoamento, desde o modelo mais simples
utilizado por Galileu Galilei no século XVII até os mais
modernos radiotelescópios e telescópios espaciais.
30
Os telescópios da atual geração em
construção comportam um espelho
primário entre 6 e 8 metros de
diâmetro (para telescópios
terrestres). Nesta geração, o espelho
é tipicamente muito fino, e mantido
em ótima forma por um grupo de
atuadores. Esta tecnologia levou a
uma remodelação na conceção dos
telescópios do futuro, com
diâmetros de 30, 50 e mesmo 100
metros.
Inicialmente o detetor utilizado nos
telescópios era o olho humano.
Posteriormente, a placa fotográfica
sintetizada tomou-lhe o lugar, e o
espectrógrafo foi introduzido, o
que possibilitou a captação de
informação espectral. Depois da
placa fotográfica, sucessivas
gerações de detetores eletrónicos,
como os CCDs, têm sido
aperfeiçoadas, cada vez com maior
sensibilidade e resolução.
31
Telescópio de Galileu:
-Um modelo simples,
constituindo duas lentes
nas extremidades de dois
tubos onde um desliza
dentro do outro.
Telescópio de Newton:
-O exemplar construído por
Isaac Newton, diferente do
de Galileu, utilizava um
espelho para captar e
focalizar a luz incidente
(Telescópio refletor) e
possuía vantagens em
relação ao telescópio refrator,
devido ao último sofrer
efeitos de distorção de
imagens. Atualmente os
telescópios de grande porte
são do tipo refletores.
32
Telescópio de Herschel:
-Possuía 12 metros de
comprimento e através dele
foi possível a descoberta de
dois satélites naturais de
Saturno ( Encélado e Mimas)
, e os dois maiores satélites de
Úrano (Titânia e Oberon).
Telescópio Hooker:
-Inaugurado em 1917, foi
utilizado por Edwin Hubble
para reunir os indícios de
que o Universo se
encontrava (e se encontra)
em expansão.
33
Antena de Rádio de Karl Jansky:
-Construída para monitorar
ondas curtas de rádio, acabou
registrando ondas que vinham
do dentro da Via Láctea.
Representava o início da
Radioastronomia.
Telescópio Hale do Observatório Palomar:
-Levou 20 anos para ser
construído e foi um
instrumento fundamental no
estudo dos Quasares.
34
Telescópio Espacial Hubble:
-Foi colocado em órbita da
Terra a 400 Km de distância
possibilitando observações
astronômicas sem
interferência da atmosfera
terrestre.
Os telescópios "Gêmeos" Keck:
-Estão localizados a 4.150
metros no pico do monte Mauna
Kea (Havaí). Tem sido
indispensáveis na deteção de
planetas extrassolares.
35
Observatório Chandra de Raios-X:
-Pioneiro em várias
observações na faixa do raio-
X, incluindo a primeira
observação de jatos de
matéria em Sagitário A e o
buraco negro supermassivo
no centro da Via Láctea.
Telescópio Espacial Spitzer:
-Último dos grandes
observatórios espaciais da
NASA, este observa na
faixa do infravermelho.
Permitiu Um grande avanço
no conhecimento da origem
e evolução de estrelas , e de
outros sistemas solares.
36
Andrômeda – M31.
M-1 ou NGC 1952
37
M-83 ou NGC 5236
M-101 ou NGC 5457
38
Via Láctea
M66
39
Galáxia do Triangulo
Pequena Nuvem de Magalhães e o
Aglomerado de 47 Tucano
40
NGC 104 ou 47 tucanae
Galáxia de Andrômeda
41
A Galáxia do Redemoinho
Nebulosa de Órion
42
Nebulosa da Tarântula
Omega Centauri
43
Descobrir e entender os
constituintes do universo é de grande
interesse dos astrônomos e dos
físicos de partículas, e tema central
de estudos das duas comunidades na
próxima década.
A Agência Espacial Americana
(NASA), por exemplo, já anunciou o
JDEM (missão da matéria negra
unida) projeto ainda em fase de
estudos e que acreditamos que se
tornará o maior projeto espacial do
futuro. Ainda não há uma data certa
para o JDEM ser lançado, mas ele
será contemporâneo dos telescópios
gigantes terrestres que deverão
ultrapassar os 20 metros de diâmetro.
44
http://pt.wikibooks.org/wiki/Astronomia_mirim/Gal%C3%A1xias
http://www.observatorio.ufmg.br/dicas06.htm
http://www.cdcc.sc.usp.br/cda/sessao-astronomia/seculoxx/textos/os-grandes-desafios-para-o-seculo-xxi.htm
http://fpslivroaberto.blogspot.pt/2009/08/evolucao-dos-telescopios.html
http://pt.wikipedia.org/wiki/Linha_do_tempo_da_explora%C3%A7%C3%A3o_espacial
45
