Astronomia

Astronomia , Ciência naquela engloba o estudo de todos os objetos e fenômenos extraterrestres. Até a invenção do telescópio e a descoberta das leis do movimento e gravidade no século 17, a astronomia preocupava-se principalmente em observar e prever as posições dos sol , Lua e planetas, originalmente para fins calendáricos e astrológicos e, posteriormente, para usos de navegação e interesse científico. O catálogo de objetos agora estudados é muito mais amplo e inclui, em ordem crescente de distância, o sistema solar, as estrelas que compõem a Via Láctea e outras, mais distantes. galáxias . Com o advento das sondas espaciais científicas, terra também passou a ser estudado como um dos planetas, embora sua investigação mais detalhada permaneça no domínio das ciências da Terra.

telescópio espacial Hubble

Telescópio Espacial Hubble Telescópio Espacial Hubble, fotografado pelo ônibus espacial Discovery. NASA



Principais perguntas

O que é astronomia?

Astronomia é o estudo de objetos e fenômenos além terra . Os astrônomos estudam objetos tão próximos quanto a Lua e o resto do sistema solar através das estrelas da Via Láctea e até distantes galáxias bilhões de anos-luz de distância.





Como a astronomia é diferente da cosmologia?

Astronomia é o estudo de objetos e fenômenos além terra , enquanto a cosmologia é um ramo da astronomia que estuda a origem do universo e como ele evoluiu. Por exemplo, o big bang, a origem do elementos químicos , e o fundo de microondas cósmico são todos temas de cosmologia. No entanto, outros assuntos, como planetas extra-solares e estrelas na atual Via Láctea, não o são.

O escopo da astronomia

Desde o final do século 19, a astronomia se expandiu para incluir a astrofísica, a aplicação de conhecimentos físicos e químicos para uma compreensão da natureza dos objetos celestes e dos processos físicos que controlam sua formação, evolução e emissão de radiação. Além disso, os gases e partículas de poeira ao redor e entre as estrelas tornaram-se objetos de muitas pesquisas. Estudo das reações nucleares que fornecem a energia irradiada por estrelas mostrou como o diversidade de átomos encontrados na natureza podem ser derivados de um universo que, após os primeiros minutos de sua existência, consistia apenas em hidrogênio , hélio , e um traço de lítio . Preocupada com os fenômenos em grande escala está a cosmologia, o estudo da evolução do universo. A astrofísica transformou a cosmologia de uma atividade puramente especulativa em uma ciência moderna capaz de previsões que podem ser testadas.



Apesar de seus grandes avanços, a astronomia ainda está sujeita a uma grande restrição: é inerentemente uma ciência observacional, em vez de experimental. Quase todas as medições devem ser realizadas a grandes distâncias dos objetos de interesse, sem controle sobre quantidades como temperatura, pressão ou produtos químicos composição . Existem algumas exceções a esta limitação, ou seja, meteoritos (a maioria dos quais são do cinturão de asteróides, embora alguns sejam da Lua ou Março ), amostras de rocha e solo trazidas da Lua, amostras de cometa e asteróide poeira retornada por espaçonaves robóticas e partículas de poeira interplanetária coletadas na estratosfera ou acima dela. Eles podem ser examinados com técnicas de laboratório para fornecer informações que não podem ser obtidas de outra forma. No futuro, as missões espaciais podem retornar materiais da superfície de Marte ou de outros objetos, mas muito da astronomia parece confinado a observações baseadas na Terra, aumentadas por observações de satélites em órbita e sondas espaciais de longo alcance e complementadas pela teoria.



meteorito de níquel-ferro

meteorito de níquel-ferro Meteorito de níquel-ferro, do Canyon Diablo, Arizona. Kenneth V. Pilon / Shutterstock.com

Determinando distâncias astronômicas

Uma tarefa central na astronomia é a determinação das distâncias. Sem o conhecimento das distâncias astronômicas, o tamanho de um objeto observado no espaço permaneceria nada mais do que um diâmetro angular e o brilho de uma estrela não poderia ser convertido em seu verdadeiro poder irradiado, ou luminosidade. A medição da distância astronômica começou com o conhecimento de Da terra diâmetro, que forneceu uma base para a triangulação. Dentro do sistema solar interno, algumas distâncias podem agora ser melhor determinadas através do tempo de reflexões de radar ou, no caso da Lua, através laser variando. Para os planetas externos, a triangulação ainda é usada. Além do sistema solar, as distâncias para as estrelas mais próximas são determinadas por meio de triangulação, na qual o diâmetro da órbita da Terra serve como a linha de base e as mudanças na paralaxe estelar são as quantidades medidas. As distâncias estelares são comumente expressas pelos astrônomos em parsecs (pc), kiloparsecs ou megaparsecs. (1 pc = 3,086 × 1018cm, ou cerca de 3,26 anos-luz [1,92 × 1013milhas].) As distâncias podem ser medidas em torno de um quiloparsec por paralaxe trigonométrica ( Vejo estrela: Determinar distâncias estelares). A precisão das medições feitas na superfície da Terra é limitada por atmosférico efeitos, mas as medições feitas a partir do satélite Hipparcos na década de 1990 estendeu a escala para estrelas até 650 parsecs, com uma precisão de cerca de um milésimo de segundo de arco. O satélite Gaia deve medir estrelas tão distantes quanto 10 quiloparsecs com uma precisão de 20 por cento. Medições menos diretas devem ser usadas para estrelas mais distantes e para galáxias .



distâncias estelares

distâncias estelares Calculando distâncias estelares. Encyclopædia Britannica, Inc.

Dois métodos gerais para determinar galáctico as distâncias são descritas aqui. No primeiro, um tipo de estrela claramente identificável é usado como padrão de referência porque sua luminosidade foi bem determinada. Isso requer a observação de estrelas que estão perto o suficiente da Terra para que suas distâncias e luminosidades tenham sido medidas com segurança. Essa estrela é denominada vela padrão. Os exemplos são as variáveis ​​Cefeidas, cujo brilho varia periodicamente de maneiras bem documentadas, e certos tipos de explosões de supernovas que têm um brilho enorme e podem, portanto, ser vistas a distâncias muito grandes. Uma vez que as luminosidades de tais velas padrão mais próximas foram calibrado , a distância até uma vela padrão mais distante pode ser calculada a partir de sua luminosidade calibrada e sua intensidade real medida. (A intensidade medida [ eu ] está relacionado com a luminosidade [ eu ] e distância [ d ] pela fórmula eu = eu / 4π d dois.) Uma vela padrão pode ser identificada por meio de seu espectro ou padrão de variações regulares de brilho. (Correções podem ter que ser feitas para a absorção da luz das estrelas por gás interestelar e poeira em grandes distâncias.) Este método forma a base das medições das distâncias às galáxias mais próximas.



Uma região da galáxia espiral M100 (embaixo), com três quadros (em cima) mostrando uma variável Cefeida aumentando em brilho. Essas imagens foram obtidas com a Wide Field Planetary Camera 2 (WFPC2) a bordo do Hubble Space Telescope (HST).

Uma região da galáxia espiral M100 (embaixo), com três quadros (em cima) mostrando uma variável Cefeida aumentando em brilho. Essas imagens foram obtidas com a Wide Field Planetary Camera 2 (WFPC2) a bordo do Hubble Space Telescope (HST). Dra. Wendy L. Freedman, Observatórios da Instituição Carnegie de Washington e NASA



O segundo método para medições de distância galáctica faz uso da observação de que as distâncias às galáxias geralmente se correlacionam com as velocidades com as quais essas galáxias estão se afastando da Terra (conforme determinado pelo deslocamento Doppler nos comprimentos de onda de sua luz emitida). Esta correlação é expressa na lei de Hubble: velocidade = H × distância, na qual H denota a constante de Hubble, que deve ser determinada a partir de observações da taxa na qual as galáxias estão recuando. Há um consenso geral de que H fica entre 67 e 73 quilômetros por segundo por megaparsec (km / seg / Mpc). H foi usado para determinar distâncias a galáxias remotas nas quais velas padrão não foram encontradas. (Para uma discussão adicional sobre a recessão de galáxias, a lei de Hubble e determinação da distância galáctica, Vejo ciências físicas: Astronomia.)

Doppler shift

Doppler shift Doppler shift. Encyclopædia Britannica, Inc.



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