ESTIMATIVAS DE DISTÂNCIA I. Distâncias dentro do sistema solar radar paralaxe trigonométrica distâncias até 1 ano-luz (~1.5x108 km) II. Paralaxe estelar • Estende-se a linha de base para o diâmetro da órbita da terra • definição: 1pc = distância sol-estrela se a paralaxe medida for de 1” 1 D(pc) paralaxe(") aplicável as estrelas mais próximas (até ~ 30 pc) alguns milhares de estrelas método dependente do seeing Exemplos de 30 estrelas + próximas: • Óptica adaptativa melhora a imagem paralaxe até ~100 pc • Satélite Hipparcos até ~200 pc (milhões de estrelas) revisão de todas as distâncias ! MOVIMENTO PRÓPRIO Ex. no mesmo ponto da órbita da Terra, verifica-se uma de posição da estrela encontra próximas duas fotografias feitas no mesmo dia do ano com 22 anos de diferença • Movimento próprio: mov. anual de uma estrela observado, corrigido da paralaxe mov. próprio mede a componente transversa da velocidade relativa ao sol medido em “/ano Ex.: medida da velocidade real de Alfa Centauri: mov. próprio ~ 3.5”/ano d = 1.3 pc tg(3.5/3600)=desl/1.3~2.2x10-5 pc/ano VT ~ 22 km/s Δλ VR c 20 k m /s λo obs blueshift o obs redshift V~ 30 km/s (não chegará menos de 1pc de distância de nós em 280 séculos!!! III. PARALAXE ESPECTROSCÓPICA Determinação da distância através da medida do brilho aparente ou magnitude aparente de uma Relembrando: o fluxo de energia (E/t/área) (ou brilho aparente) dependente da distância L f 2 4D L = brilho intrínseco Mais comum: escala de magnitude ao invés de fluxo m 2.5 log f cte ergs/s/cm2 M= magnitude absoluta magnitude aparente se a estiver a uma D=10 pc Então: m - M =5 log(d/10) = 5 log D - 5 M=M-2.5log(L/L) conhecendo-se M e m têm-se D Através do espectro ou cor de uma T efetiva ou tipo espectral e classe de luminosidade Se tipo espectral = V : uma T uma L medindo-se m obtêm-se D Conhecendo-se a distância, pode-se determinar o diâmetro de uma estrela: l D l = diâmetro intrínseco = diâmetro angular aparente (em rad) p/ D >> l e espaço euclidiano Resumindo …. Lembrete: diagrama HR construído com estrelas mais próximas com D conhecidas por paralaxe geométrica 25% de incerteza (largura da sequência principal) indicadores de distância IV. ESTRELAS VARIÁVEIS indicadores primários Variáveis pulsantes que determinam distâncias: • RR Lyrae (período de horas) gigantes velhas encontradas no halo ou em aglom. globulares • Cefeidas (período de dias) supergigantes jovens em braços de espirais: aglom. abertos e associações OB velhas em aglom. Globulares (mais raras) RR LYRAE L aproximadamente constante com o período P determinação de L CEFEIDAS correlação entre L e P tendo L e calculando m obtêm-se D Cefeidas brilhantes, podem ser medidas em galáxias próximas RR Lyrae menos brilhantes, podem ser medidas somente em galáxias muito próximas (Nuvens de Magalhães, p.ex) V. STANDARD CLANDLES Objetos brilhantes o suficiente para observar-se a d ainda maiores! identificável pela morfologia ou curva de luz determina-se L Candidatos: • Novas (variáveis cataclísmicas) • nebulosas de emissão (ou regiões HII) • nebulosas planetárias • aglomerados globulares • supernovas de tipo Ia (variáveis clataclísmicas) Novas: correlação entre a luminosidade no máximo e o tempo de diminuição do brilho medida deste tempo M ou L (medidas absolutas no máx.) D ~ dezenas de Mpc Supernovas de Tipo Ia: luminosidade no máximo aproximadamente similar entre todas (indep. da progenitora) D ~ centenas Mpc Nova ~ 104 L , SN Ia ~ 108 L Outra alternativa p/ standard candles gal. espirais: relação de Tully-Fisher D de até ~ 200 Mpc vel. de rotação luminosidade ex.: linha de 21 cm do H maior a vrot maior o alargamento da linha Elípticas como standard candles luminosidade/área plano fundamental: relação entre dispersão de vels. e tamanho [refetivo x brilho sup x log () ] medida destas quantidades indep. de D estimativa de refetivo (tamanho real da gal.) comparando com o tamanho aparente determina-se D Outro caso: elípticas gigantes em centro de aglomerados de galáxias (magnitudes absolutas similares em todos os aglomerados) Mv ~ -23 (1011L) D > 100 Mpc erros cada vez maiores !!! VI. A LEI DE HUBBLE isotrópica • Espectros de galáxias medidos em todas as direções no céu apresentam linhas com deslocamento p/ s maiores em relação ao em repouso (REDSHIFT). • Lembrete: efeito Doppler obs z rel. restrita: v c 1 z 1 v2 / c2 1 p/ v<<c : z ~ v/c linhas de absorção diagramas de Hubble: redshift cosmológico A taxa na qual a galáxia afasta-se é à distâncialei de Hubble Jargão: alto redshift cosmológico = objetos a distâncias cosmológicas fluxo de Hubble = este mov. ordenado de expansão ( dos mov. Peculiares das gal.) Constante de Hubble vel. de recessão = Ho distância Ho= 100h km/s/Mpc h entre 0.5 e 1 reflete a incerteza na declividade da relação incerteza estimada levando-se em conta todos os métodos de determinação de distância Para galáxias a redshifts muito altos lei de Hubble deixa de ser linear !!! geometria do universo z cada vez mais altos vel. mais próxima a da luz tempo na qual a radiação foi emitida idade do universo !!! 1 1010 h1anos tempo de Hubble : H H0 vários modelos cosmológicos: ~ H Completou…. Acumula todos os erros provenientes das calibrações anteriores! Relembrando: mapa do universo local construído graças a lei de Hubble distâncias estimadas com h=65 km/s/Mpc