12/07/13
Astrofisica Geral
EAD - Astrofísica Geral 2013
Home
Informações Gerais
Cronograma do Curso
Contato
Inscrições
A escala do Universo: comparando distâncias
Objetivo: obter uma noção da imensidão do Universo.
A matéria que nos forma
A matéria que forma todos os corpos que existem no Universo é muito vazia.
o átomo é 100000 vezes maior do que o seu núcleo
se o núcleo do átomo tivesse o raio de 1 centímetro os elétrons estariam em órbita a uma distância de cerca de 1 quilômetro
Precisamos conhecer muito bem as propriedades da matéria para podermos entender o que acontece no interior das estrelas e de
outros objetos do Universo.
O Universo em que vivemos
Nosso Universo também é muito vazio.
se o Sol tivesse um raio de 7 centímetros a Terra seria uma cabeça de alfinete a 15 metros de distância.
Uma viagem real pelo espaço
este é o tempo que
você levaria para
chegar a Júpiter
Com a velocidade de um
este é o tempo que você este é o tempo que você levaria para
levaria para chegar a
chegar à estrela mais próxima, Alpha
Saturno
Centauri C
carro
120
600 anos
km/hora
1200 anos
38 milhões de anos
jato comercial
804
90 anos
km/hora
180 anos
6 milhões de anos
supersônico Concorde
(Mach 2)
2173
33 anos
km/hora
66 anos
2 milhões de anos
uma espaçonave com
as características da
Voyager
64372
1,5 anos
km/hora
3 anos
70000 anos
As unidades de medida de distância usadas na astronomia
ano-luz
É a distância que a luz viaja em um ano no vácuo. Sua abreviação é a.l..
Qual é o valor de um ano-luz?
Para obter este valor basta você calcular o número de segundos que existem em um ano e multiplicar o resultado pelo valor exato da
velocidade da luz no vácuo, que é 299792458 metros por segundo.
www.on.br/ead_2013/site/conteudo/cap4-distancia/distancia.html
1/5
12/07/13
Astrofisica Geral
velocidade da luz no vácuo, que é 299792458 metros por segundo.
Um ano-luz equivale a 9460530000000 km, o que é, aproximadamente, 9500 bilhões de quilômetros!
Exercício
O valor exato do ano-luz é 9460528410545436,2688 metros ou 9460528410545,4362688 km.
Usualmente escrevemos 9460530000000 km. Faça o cálculo desta distância, multiplicando o
número de segundos do ano pelo valor exato da velocidade da luz dado acima. Eu posso
quase apostar que o seu resultado não dará este valor! Por quê?
Usando a notação científica podemos escrever que 1 ano-luz = 9,46053 x 1012 km. Comumente aproximamos o resultado dizendo que
um ano-luz é equivalente a 1013 km.
Também usamos sub-unidades do ano-luz tais como a hora-luz, o minuto-luz e o segundo-luz.
Uma hora-luz é a distância percorrida pela luz em uma hora. Ela corresponde a 1 079 252 820 km
Um minuto-luz é a distância percorrida pela luz em um minuto. Ele corresponde a 17 987 547 km.
Um segundo-luz é a distância percorrida pela luz em um segundo. Ele corresponde a 299 792 km.
Importante: o ano-luz e seus submúltiplos, hora-luz, minuto-luz e segundo-luz, são unidades de medida de distância e não de tempo.
"Viajamos 250 anos-luz."
certo
"Viajamos durante 250 anos-luz."
ERRADO
unidade astronômica
A unidade astronômica é definida como a distância média entre a Terra e o Sol. Sua abreviação é U.A. (sempre em letras maiúsculas).
Uma unidade astronômica equivale a 149597870,691 km mas, em geral, consideramos o valor aproximado de 150 milhões de
quilômetros.
Uma unidade astronômica é equivalente a, aproximadamente, 499 segundos-luz.
Um feixe de luz leva aproximadamente 8,3 minutos para viajar uma unidade astronômica.
parsec
Para medir distâncias às estrelas e galáxias os astrônomos usam, frequentemente, uma unidade de medida chamada parsec. Sua
abreviação é pc. O parsec é definido como a distância na qual um objeto celeste, como por exemplo uma estrela, teria uma paralaxe de
um segundo de arco (mais tarde definiremos o que é paralaxe). No momento a preocupação é apenas com os valores numéricos
definidos.
O parsec corresponde a 206265 unidades astronômicas e a 3,26 anos-luz. Isto significa que um parsec = 3,085678 x 1013 km = 3,08 x
1018 cm.
Usamos bastante dois múltiplos do parsec:
1 kiloparsec = 1 kpc = 1000 parsecs = 103 pc
1 megaparsec = 1 Mpc = 1 milhão de parsecs = 106 pc
Resumindo os valores das três unidades dadas acima vemos que:
ano-luz
parsec
unidade astronômica
ano-luz =
1
0,3066
63239
parsec =
3,26
1
206265
unidade astronômica =
8,3 minutos-luz
ou 498 segundos-luz
4,848 x 10-6
1
Outras unidades de comprimento importantes para a astrofísica
micron
símbolo: µ
Corresponde a 10-6 de alguma grandeza física. Assim, 1 micrômetro = 1 µm = 10-6 metros.
www.on.br/ead_2013/site/conteudo/cap4-distancia/distancia.html
2/5
12/07/13
Astrofisica Geral
nanômetro
Com a abreviação nm, o nanômetro é uma unidade de medida de grandezas muito pequenas.
São as seguintes as equivalências do nanômetro:
1 nanômetro = 10-9 metros
1 metro = 109 nanômetros
Ångstrom
símbolo: Å
Esta é uma unidade usada para medidas de comprimentos de onda de radiação eletromagnética. Seu símbolo, Å, é uma homenagem ao
físico sueco Anders Jonas Ångstrom.
Um Ångstrom equivale a um centésimo milionésimo de um centímetro ou seja, 0,00000001 centímetros.
Com a notação científica este número tão pequeno pode ser escrito como 1 x 10-8 centímetros = 10-10 metros.
O Ångstrom é, realmente, uma unidade de medida bastante especial. Basta notarmos que uma folha de papel tem a espessura de,
aproximadamente, 1 000 000 de Ångstrons. Temos também que 10000 Ångstroms correspondem a 1 micron.
Temos também as seguintes equivalências:
1 Ångstrom = 0,10 nanômetros = 0,10 nm = 10-1 nanômetros
1 nanômetro = 10 Ångstroms = 10 Å
femtômetro
abreviação : fm
O prefixo "femto" corresponde a 10-15 de alguma grandeza física, como vimos no capítulo 3. Assim, 1 femtômetro = 1 fm = 10-15 do
metro
As dimensões do Sistema Solar
objeto celeste
distância média ao Sol
Mercúrio
3,21 minutos-luz
Vênus
6,01 minutos-luz
Terra
8,30 minutos-luz
Marte
12,67 minutos-luz
Cinturão de Asteróides (mínima)
18,29 minutos-luz
Cinturão de Asteróides (máxima)
27,44 minutos-luz
Júpiter
43,27 minutos-luz
Saturno
1,32 horas-luz
Urano
2,66 horas-luz
Netuno
4,17 horas-luz
Plutão
5,47 horas-luz
Cinturão de Kuiper (mínima)
4,15 horas-luz
Cinturão de Kuiper (máxima)
6,93 horas-luz
Nuvem de Oort (mínima)
0,79 anos-luz
Viajando pelo Universo
objeto celeste
distância
Sol
www.on.br/ead_2013/site/conteudo/cap4-distancia/distancia.html
~8,3 minutos-luz
Próxima Centauri
4,2 anos-luz
Alpha Centauri A
4,34 anos-luz
Alpha Centauri B
4,34 anos-luz
Barnard
6,0 anos-luz
3/5
12/07/13
Astrofisica Geral
as 26 estrelas mais próximas da Terra
nossa Galáxia
Barnard
6,0 anos-luz
Wolf 359
7,7 anos-luz
BD +36 2147
8,2 anos-luz
Luyten 726-8A
8,4 anos-luz
Luyten 726-8B
8,4 anos-luz
Sirius A
8,6 anos-luz
Sirius B
8,6 anos-luz
Ross 154
9,4 anos-luz
Ross 248
10,4 anos-luz
Epsilon Eridani
10,8 anos-luz
Ross 128
10,9 anos-luz
61 Cyg A
11,1 anos-luz
61 Cyg B
11,1 anos-luz
Epsilon Ind
11,2 anos-luz
BD +43 44 A
11,2 anos-luz
BD +43 44 B
11,2 anos-luz
Luyten 789-6
11,2 anos-luz
Procyon A
11,4 anos-luz
Procyon B
11,4 anos-luz
BD +59 1915 A
11,6 anos-luz
BD +59 1915 B
11,6 anos-luz
CoD -36 15693
11,7 anos-luz
aglomerado estelar das Pleiades
375 anos-luz
nebulosa do Orion
1500 anos-luz
nebulosa do Anel
5000 anos-luz
nebulosa do Caranguejo
6000 anos-luz
distância da Terra ao centro da nossa Galáxia
26000 anos-luz
a galáxia mais próxima de nós
Galáxia Anã do Cão Maior
~25000 anos-luz
a galáxia
Grande Nuvem de Magalhães
150000 anos-luz
a galáxia Andrômeda
2 milhões de anos-luz
galáxia Whirpool (M 51)
15 milhões de anos-luz
aglomerado de galáxias Virgo
50 milhões de anos-luz
aglomerado de galáxias Hércules
650 milhões de anos-luz
quasar 3C273
~2 bilhões de anos-luz
o objeto mais distante no Universo visível
10 a 20 bilhões de anos-luz
www.on.br/ead_2013/site/conteudo/cap4-distancia/distancia.html
4/5
12/07/13
Astrofisica Geral
Copyright © DAED | Observatório Nacional
www.on.br/ead_2013/site/conteudo/cap4-distancia/distancia.html
5/5