Encontros Celestes: Lua Oculta Saturno neste Sábado.

Conjunção Lua e Saturno em Junho/2019 [imagem: Ceu Profundo / Dobsoniano 203mm f/6, Canon EOS 7D, Projeção de Ocular]

Observadores na região Sul e em partes das regiões Centro-Oeste e Sudeste do Brasil poderão testemunhar um tipo diferente de Eclipse ao entardecer deste sábado (05/10/2019).

Céu ao entardecer de 05/10/2019 – Latitude de São José dos Campos (São Paulo) [imagem: Stellarium v0.19.1]

O movimento de translação da Lua ao redor da Terra faz com que nosso satélite natural oculte diversos objetos celestes ao longo de sua trajetória. Os eclipse solares são, sem dúvida, o tipo de ocultação mais conhecido – e certamente o mais impressionante – mas estrelas, asteróides e planetas também podem se esconder por trás da Lua! A observação de ocultações é uma atividade que mobiliza astrônomos amadores no mundo inteiro, não apenas pela beleza e raridade do fenômeno, mas porque está é uma importante fonte de dados que podem ser úteis também para a ciência profissional. A observação de ocultações de estrelas por asteróides, por exemplo, pode revelar a presença de satélites e anéis e ajudar a determinar a geometria do objeto que produz a ocultação.

[imagem: USNO/United States Naval Observatory]

Assim como acontece com os eclipses solares, a observação das ocultações depende da posição geográfica do observador. Para a ocultação de Saturno pela Lua neste sábado, o fenômeno será visível na região demarcada no mapa acima. O instante central da ocultação é 17h37m32s (horário de Brasília) e o céu claro dificultará a observação do início do evento, mas observar o reaparecimento do planeta no bordo oposto da Lua não será um problema.

Você não está na faixa contemplada pela ocultação? Não desanime! Mesmo para observadores mais ao norte o espetáculo será formidável. Para ter uma ideia: a partir de Recife a separação entre Saturno e a Lua será de menos de 0.5º no instante da conjunção (o diâmetro aparente da Lua é de 0.5º).

Não deixe de observar, fotografar, compartilhar e comparar suas observações com os registros de outros observadores. Podemos falar com tranquilidade: será um espetáculo inesquecível!


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Será que a Superlua é super mesmo?

[imagem: Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO)/logo Superman: DC Comics]

Existem muitas coisas superlativas na astronomia. Quando queremos dizer que um número é muito grande, costumamos dizer que é um valor astronômico! Existem buracos negros SUPERMASSIVOS. Existem explosões estelares descomunais chamadas SUPERNOVAS! E no meio de tantos superlativos, talvez a superlua nem seja assim tão super mesmo.

Continue lendo “Será que a Superlua é super mesmo?”

Saturno e Júpiter coroam o entardecer de Setembro.

Júpiter e Saturno já não aparecem tão brilhantes quanto há alguns meses, quando atingiram a posição e estavam mais próximos da Terra, mas seguem proporcionando um espetáculo para observadores a olho nu ou munidos de telescópios.

Céu na latitude de São José dos Campos por volta das 19h00 do dia 14 de setembro. A Lua cheia surge no horizonte enquanto Saturno e Júpiter estão altos no céu. [imagem: Stellarium]

A imagem acima representa o céu na latitude de São José dos Campos por volta das 19h00 do dia 14 de setembro (2019). A Lua cheia surge no horizonte leste enquanto, no alto, Saturno e Júpiter reinam imponentes.
É tempo de aproveitar para observar estes gigantes gasosos que começam a se por cada vez mais cedo.

Visão telescópica de Júpiter e seus satélites às 19h00 do dia 14 de setembro de 2019. [simulação: Stellarium]
Visão telescópica de Saturno e seus satélites às 19h00 do dia 14 de setembro de 2019. [simulação: Stellarium]

Mesmo em pequenos telescópios é possível distinguir detalhes nos planetas e identificar suas maiores luas. Use as imagens acima para identificá-las.

Cruzeiro do Sul (Crux). Identifique a constelação no entardecer das noites de setembro.
Escorpião – Identifique a constelação a partir da posição de Júpiter, o astro mais brilhante no céu antes do nascer da Lua.

Se você está começando a conhecer o céu agora, aproveite para tentar reconhecer algumas constelações. O Escorpião e o Cruzeiro do Sul são alguns dos asterismos mais fáceis de identificar. Procure também Rigil Kent (Alpha Centauri) e Hadar (Beta Centauri), entre Escorpião e Cruzeiro do Sul.
Siga observando em dias sucessivos e perceba que a posição relativa entre as estrelas não muda, mas que a cada dia elas se põem 4 minutos mais cedo.

Conhecer o céu não é uma tarefa mais complicada do que conhecer as ruas da sua cidade. Comece identificando uma ou duas constelações e observando sua vizinhança. Logo você reconhecerá mais padrões e montará um mapa mental do céu. Continue nos acompanhando e seguindo as dicas de observação. O universo é vasto, mas observar o céu está ao alcance de todos.


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Como nascem as imagens astronômicas?

Imagens astronômicas são uma indispensável ferramenta de aquisição de dados e permitem que os astrofísicos realizem medições de importantes parâmetros dos objetos observados. É possível determinar posições, velocidades, temperaturas, fluxo luminoso e uma infinidade de outras grandezas a partir do registro em imagem da luz emitida por objetos celestes.

As imagens da Nebulosa da Águia (M16) acima foram registradas pelo Telescópio Espacial Hubble em 2015 e em 1995. A imagem mais recente (à esquerda) utilizou a WFC3 (Wide Field Camera 3), instalada em 2009, para capturar a luz emitida por átomos de oxigênio, hidrogênio e enxofre. A imagem à direita, registrada em 1995, corresponde à mesma região, utilizando a WFPC2 (Wide Field and Planetary Camera 2). Além de sua importância científica, a imagem, batizada “Os Pilares da Criação”, é uma das mais belas produzidas pelo Hubble.

Há câmeras, como as do telescópio espacial Hubble, que abrangem toda a região visível do espectro eletromagnético e ainda porções do espectro infravermelho e ultravioleta. Entre os telescópios orbitais há outros instrumentos que observam especificamente em raios-X (Chandra), infravermelho (Spitzer) ou raios gama (Fermi). Em cada faixa de frequência observada por estes instrumentos é possível estudar diferentes aspectos dos objetos astronômicos.

Mas além de toda a ciência que se pode fazer através das imagens, muitos registros são verdadeiras obras de arte – não apenas por sua beleza, mas pelo talento e criatividade necessários para criar uma forma de visualização atraente para os dados capturados pelos telescópios.

M16 [Hubble Space Telescope/WFC3]

Antes de tudo, é bom estar ciente que os sensores de imagem usados na astronomia profissional não geram imagens coloridas. Dentro de sua faixa de sensibilidade, estes dispositivos não discriminam a cor da radiação que incide sobre o detector. As imagens geradas são sempre monocromáticas.

Mas então como se pode chegar a verdadeiras pinturas como “Os Pilares da Criação“?

Para começar a responder, vamos dar uma olhada nas imagens originais, capturadas pela WFPC2 em 1995. Mas antes disso, você já se perguntou por que as imagens da WFPC2 tem aquele formato de escadinha? Na verdade, o que estamos vendo é um mosaico de quatro diferentes sensores. Cada um deles possui a mesma quantidade de pixels (800 x 800 pixels), mas com tamanhos diferentes. O 3 maiores (WF2, WF3, WF4) formam a câmera Wide Field e a menor delas (PC) corresponde à Planetary Camera.

Configuração dos Sensores da WFPC2, importante detector que equipou o telescópio Hubble até o ano de 2009, quando foi substituída pela WFC3.

Agora podemos entender a pitoresca geometria das imagens capturadas pela WFPC2 e estamos prontos para analisar a matéria prima de nossa obra de arte. As imagens abaixo são os registros originais do telescópio Hubble. Os sensores não conseguem discernir cores, mas podemos posicionar filtros à frente do detector para deixar passar apenas comprimentos de onda específicos. Os filtros escolhidos para registrar esta região da Nebulosa da Águia deixam passar a luz nos comprimentos de onda de 502nm, 656nm e 673nm.

Esta escolha de filtros não é totalmente arbitrária. Nebulosas como M16 são vastas nuvens de gás, compostas principalmente pos átomos de hidrogênio, mas também possuem em sua composição átomos mais pesados como oxigênio e enxofre. Os elétrons destes átomos, excitados pela luz ultravioleta de estrelas jovens, absorvem radiação e saltam para níveis de energia mais altos. Ao retornar ao seu estado fundamental, estes elétrons reemitem a radiação absorvida e parte dela pode cair na porção visível do espectro eletromagnético.

Os filtros utilizados correspondem a emissões do hidrogênio (656nm – hidrogênio alfa), oxigênio (502nm, OIII) e enxofre (673nm – SII).

Para compor uma imagem colorida precisamos agora associar cada um destes comprimentos de onda a uma cor e nem sempre é possível, ou conveniente, escolher a cor real correspondente àquele comprimento de onda. No caso da emblemática imagem de M16, à imagem obtida através do filtro Hidrogênio Alfa (656nm) foi atribuído o canal G (verde), apesar desta linha espectral corresponder a um vermelho intenso. Com esta escolha temos uma imagem final com uma gama maior de cores. Contraste e luminosidade também são ajustados de forma a aumentar o alcance dinâmico, resultando em imagens finais mais contrastadas.

A imagem composta é uma verdadeira obra de arte. Vibrante, imponente e emocionante. Fruto da técnica e da estética, Os Pilares da Criação é um monumento que nos lembra que na astronomia, a ciência se confunde com a arte e os dados andam de mãos dados com a beleza.

Astrônomos Amadores – Cientistas Cidadãos.

Ter assistido a um documentário sobre astronomia não nos torna astrônomos amadores, assim como assistir a uma final de copa do mundo não nos torna jogadores de futebol. Possuir um telescópio também não é o suficiente para nos definir como astrônomos amadores, tanto quanto possuir uma guitarra e ter assistido a um show do Eric Clapton não nos torna guitarristas.

Para ser jogador é preciso entrar em campo. E jogar. Para ser um guitarrista é preciso estudar. E tocar. Para ser um astrônomo amador, também é preciso ir além da condição de mero espectador. O astrônomo amador é aquele que conhece o céu e o OBSERVA.

Se você não é um médico profissional, não recomendamos que tente se tornar um neurocirurgião amador. Mas se esse era seu sonho de infância, e você estiver determinado a perseguir seu sonho, certamente o veremos se tornar célebre estampando manchetes policiais por exercício ilegal da profissão.

Mas temos um cenário muito diferente aguardando aqueles que gostariam de contribuir de forma não profissional com a ASTRONOMIA.

Quando descobriu Urano, em 1871, utilizando um telescópio construído por ele mesmo, William Herschel era um astrônomo amador.

A contribuição dos amadores tem sido fundamental ao avanço da Astronomia e importantes descobertas são creditadas a observadores que tinham a Astronomia como hobby. O quão relevantes são as contribuições dos amadores? Que tal uma pequena lista?

  • Urano – William Herschel tornou-se um célebre astrônomo profissional, mas quando descobriu o planeta Urano, em 1781, trabalhava como músico e tinha a fabricação de telescópios e a observação astronômica como hobbies.
  • Telescópio Dobsoniano – John Dobson simplificou a estrutura dos telescópios refletores, desenvolvendo um telescópio de baixo custo e fácil manuseio. Além de desenvolver o telescópio que hoje conhecemos como dobsoniano, Dobson ensinava a construir telescópios e fundou em 1967 uma associação de astrônomos que levava telescópios às ruas de São Francisco (EUA) dando ao grande público a oportunidade de observar o céu através de instrumentos de grande porte.
  • Cometas – A observação constante e o conhecimento do céu, garantiu que um vasto número de cometas fosse descoberto por amadores. Cometas famosos com o Hale-Bopp, que foi visível a olho nu por 18 meses entre 1996 e 1997, e o cometa Shoemaker-Levy 9, que colidiu com Júpiter em 1994 são exemplos de descobertas realizadas por amadores.
  • Supernovas – Mais uma vez, o olhar atento dos amadores é valioso na descoberta de fênomenos celestes. As violentas explosões estelares conhecidas como supernovas são importantes para determinar parâmetros que ajudam a calibrar as distâncias extragalácticas. Com frequência, amadores detectam e reportam estas explosões. Um caso recente é o do amador argentino Vitor Buso, que em setembro de 2016 detectou o exato momento da explosão de uma supernova na galáxia NGC613. Seus dados ajudaram os profissionais a modelar a evolução da curva de luminosidade da supernova.

Mas a contribuição dos amadores vai além das grandes descobertas. Ao contrário de nosso bem comportado Sol, há estrelas que variam intrinsecamente sua luminosidade. Há estrelas que variam de brilha devido a pulsações constantes que as fazem variar de tamanho. Há estrelas que variam de brilho devido a eclipses causados por uma estrela companheira em sua órbita. Além das variáveis explosivas como as novas e supernovas.

Monitorar a variação do brilho dessa vastidão de estrelas é uma tarefa que não pode prescindir da contribuição do exército de observadores amadores.

A AAVSO (American Association of Variable Stars Observers) compila os dados de fotometria de estrelas variáveis produzidos por amadores e os disponibiliza um vasto banco de dados.

Outro tipo de monitoramento realizado por amadores espalhados pelo mundo é a cronometragem de ocultações de estrelas pela Lua. Mais raros, mas ainda mais importantes, são as ocultações de estrelas por asteróides. Estas observações fornecem dados que podem, por exemplo, revelar a geometria ou a presença de aneis ou de satélites em torno de asteróides.

A IOTA (International Occultation Timing Association) é um grupo formado em 1983 para congregar os observadores de ocultações, fornecendo previsões de eventos de ocultação e compilando os dados registrados pelos observadores.

A observação de meteoros também é uma atividade que conta com voluntários amadores ao redor do globo monitorando as principais chuvas periódicas ou registrando imagens em estações domésticas de monitoramento. A rede EXOSS reúne estações de monitoramento amadoras e profissionais alimentando um banco de dados único no hemisfério Sul.

A rede IMO (International Meteor Organization) compila dados de observação visual de chuvas de meteoros. Seu banco de dados é fonte importante para a previsão da atividade das chuvas periódicas ao longo do ano.

Traremos outras opções de atividades para Astrônomos Amadores nesta série de artigos. Mas em todas elas o importante papel do amador como cientista cidadão torna-se evidente. A ciência pode fazer muito pelo cidadão não-cientista, mas estes cidadãos também podem contribuir de maneira decisiva para o progresso da ciência.

Projeto Eratóstenes 2019 – Resultados

No último dia 20 de Março, mais de 600 alunos de escolas públicas, além de professores e voluntários nas escolas e em institutos de pesquisa nos estados de São Paulo, Pernambuco e Maranhão, juntaram-se para reproduzir o célebre experimento realizado por Eratóstenes no séc. III a.C.

O experimento de Eratóstenes foi a primeira tentativa conhecida de se estimar a circunferência da Terra. A simplicidade do método, a exatidão do resultado encontrado e o fato do experimento constituir um dos primeiros passos na direção do método científico como o conhecemos hoje tornam a iniciativa de Eratóstenes um divisor de águas na história da ciência. A reprodução do experimento oferece uma oportunidade interdisciplinar única, fundindo história, ciência, geografia e matemática numa atividade ao alcance de alunos da educação básica.

O experimento de Eratóstenes consiste em medir o ângulo de incidência dos raios solares em dois pontos separados ao longo do mesmo meridiano e, conhecendo a diferença entre estes ângulos e a distância entre os pontos, estimar o comprimento da circunferência terrestre. O experimento baseia-se em três hipóteses:

  1. A Terra é uma esfera perfeita.
  2. Os pontos estão localizados no mesmo meridiano.
  3. Os raios do Sol chegam paralelos à superfície da Terra.
Distância entre São José dos Campos (SP) e São Luís (MA). [imagem: Google Maps]

Entre as cidades participantes, São José dos Campos (SP), São Paulo (SP), São Luís (MA) e Santa Rita (MA) localizam-se aproximadamente sobre o mesmo meridiano e constituem um bom conjunto de pontos para realização do experimento.

A distância entre São José dos Campos e São Luís é de 2304 km.

O valor da circunferência equatorial da Terra, medido por métodos contemporâneos é de 40075 km.

Raios solares incidindo sobre o equador e sobre São José dos Campos (SP) e São Lúis (MA) ao meio-dia no dia do equinócio. [imagem: Google Maps]

Utilizando a diferença de latitude entre São José dos Campos e São Luís (23.21º – 2.55º = 20.66°) e a distância entre as cidades (2304 km), encontramos:

(360°/20.7°)*2304 km = 40147 km.

Este é o valor esperado para o nosso experimento.

Na prática, a média dos valores de latitude medidos para São José dos Campos foi de 24.2º (um desvio de +1º do valor real).

Em São Luís, mediu-se 1.8º (desvio de -0.7º do valor esperado).

Resultando em uma diferença de 24.2º-1.8º=22.4º entre as latitudes das cidades.

A circunferência da Terra, computada a partir dos dados do experimento fica então:

C=(360º/22.4º)*2304 km = 37028.6 km.

Divergindo por menos de 8% do valor esperado. Este é o valor baseado na média de todos os valores obtidos em São José dos Campos. Considerando resultados individuais, há resultados que se aproximam muito mais do valor esperado.

Formação de professores para realização do experimento de Eratóstenes em São José dos Campos (SP). [imagem: Wandeclayt M./Céu Profundo]

Em São José dos Campos (SP) a preparação para o experimento incluiu a formação de 80 professores das áreas de ciências e geografia da Rede Municipal de Ensino, onde foram abordados, além dos aspectos técnicos da realização do experimento, temas de astronomia presentes na nova Base Nacional Comum Curricular, incorporando-os ao repertório dos educadores. A atividade foi ministrada por Natália Palivanas (USP São Carlos) e Wandeclayt Melo (Instituto de Aeronáutica e Espaço) sob coordenação de Kêmeli Mamud (Orientadora de Ciências da Rede Municipal de Ensino) e Daniele Carvalho (Orientadora de Geografia).

Formação de professores para realização do experimento de Eratóstenes em São José dos Campos (SP). [imagem: Wandeclayt M./Céu Profundo]

Dados Experimentais

  • São José dos Campos – SP (Latitude: S 23.2. Longitude W 45.9)
h (cm)l (cm)ângulo (°)
EMEF Profa Maria Amélia Wakamatsu208.623.27
EMEF Elza Regina Bevilacqua23.39.822.81
EMEF Prof. Lúcia Pereira Rodrigues22.3 11.326.87
Instituto de Aeronáutica e Espaço23.49.822.72
EMEF Profa Sebastiana Cobra 19.18.323.49
EMEF Profa. Therezinha do Menino Jesus Soares do Nascimento2410.5 23.63
EMEF Profª Mariana Teixeira Cornélio23.210.223.73
EMEF Maria Antonieta Ferreira Payar23.19.722.78
EMEF Hélio Walter Bevilacqua23.410.423.96
EMEF Áurea Cantinho Rodrigues17.5 9.1527.60
EMEF Norma De Conti Simão 23.510.724.48
EMEF Ildete Mendonça Barbosa18823.96
EMEF Maria Nazareth de Moura Veronese23.51227.05
EMEF Antonio Palma Sobrinho23.5 9.221.38
EMEF Profa. Sônia Maria Pereira Da Silva22.812.127.96
EMEF Dosulina C C Andrade23.29.522.27
EMEF Prof. Leonor Pereira Nunes Galvão23 10.223.92
EMEF Luiz Leite22.310.525.21
EMEF Prof. Maria Ofélia Veneziani Pedrosa229.523.36
  • São Luís – MA (Latitude: S 2.6 Longitude W 44.2)
h (cm)l (cm) ângulo (°)
Centro de Ensino Estadual Pio XII 15.80.51.81
  • Santa Rita – MA (Latitude: S 3.1. Longitude W 44.4)
h (cm)l (cm) ângulo (°)
Escola Municipal Presidente Vargas1726.71
  • São Paulo – SP (Latitude: S 23.6. Longitude W 46.7)
h (cm)l (cm) ângulo (°)
Instituto Astronômico e Geofísico984424.2

Não obtiveram dados por mau tempo.

  • Praia Grande – SP (Latitude: S 24.0. Longitude W 46.4)
h (cm)l (cm) ângulo (°)
E.E. Reverendo Augusto Paes D’Ávila
  • Cabo de Santo Agostinho – PE (Latitude: S 8.3. Longitude W 35.0)
h (cm)l (cm) ângulo (°)
E.M. Dr. marivaldo Burégio de Lima