Objetivos Ementa Conteúdo Material Softwares

 

Conceitos de Astronomia e Astrofísica

 

Objetivos: Proporcionar uma introdução aos fundamentos básicos em Astronomia e Astrofísica a graduandos de qualquer curso de graduação da UFS.

 

Ementa:Astronomia e avanços no conhecimento humano. Conceitos básicos e medições em Astrofísica. Telescópios terrestres e missões espaciais. Localização de astros na esfera celeste. Constelações. Sistema Sol-Terra-Lua: movimentos, dia-noite, estações do ano, fases da Lua, eclipse lunar, ocultação do Sol e fenômeno de marés. Sistemas planetários e vida fora da Terra. Formação, evolução e principais características de estrelas e galáxias. Energia escura, matéria escura e buracos negros. Expansão do Universo.

 

Conteúdo Programático:

 

I. História e conceitos gerais da Astronomia História e mitos na Astronomia. Fótons e partículas como portadores primordiais de informações em Astronomia. Radiação eletromagnética: natureza e propagação da luz. Fluxo e luminosidade. Conceitos de brilho, magnitude e cor. Atmosfera terrestre. Instrumentos clássicos para observações astronômicas. Telescópios e instrumentação astronômica. Conceitos gerais sobre espectroscopia e fotometria. Formação de contínuo e de linhas espectrais. Radiação de corpo negro. Lei de Stefan-Boltzman. Lei de Wien. Leis de Kirchoff. II. Esfera celeste Coordenadas geográficas, magnéticas e pontos cardeais terrestres. Principais elementos da esfera celeste: horizonte, zênite, nadir, equador celeste, pólos celestes, círculos e paralelos. Localização de astros na esfera celeste: sistemas de coordenadas astronômicas. GPS. Constelações. Movimentos aparentes dos astros; e movimentos diurno e anual do Sol. Eclíptica. III. Sistemas Planetários Do modelo geocêntrico ao modelo heliocêntrico. Configurações planetárias. Sistema Terra-Sol-Lua. Movimento da Lua. Rotação e translação terrestre. Esfericidade da Terra. "Laçadas" dos planetas. Eclipses: tipos e condições de ocorrência. As três leis de Kepler. Estações do ano. Leis de Newton e a Lei da Gravitação Universal. Marés. Missões Espaciais. IV. Medidas em Astronomia Medidas de movimento próprio. Medidas de distância. Medidas de massas. Medidas de composição química. Medidas de tempo. Bases astronômicas dos calendários. Calendários Egípcio, Babilônico. Judaico, Muçulmano, Grego e da Revolução Francesa. Calendário e Dia Juliano. Cômputo Eclesiástico e a data da Páscoa. Calendário Gregoriano. V. Astrofísica Estelar O Sol e sua estrutura. Fusão nuclear. Transferência de energia e matéria no interior do Sol. Radiação e partículas solares; atividades solares e principais efeitos sobre a Terra. Outras estrelas. Paralaxe estelar. Estrelas variáveis. Aglomerados de estrelas e sistemas binários. O diagrama Hertzsprung-Russel. Classificação espectral de estrelas. Estrutura e evolução estelar. Estágios finais da evolução estelar: anãs-brancas; supernovas; estrelas de nêutrons/ pulsares; buracos negros; nebulosas planetárias; remanescentes de supernovas. VI. Astronomia Galáctica Meio interestelar: natureza, temperatura e densidade do meio interestelar. Composição química do gás e poeira interestelares. Nebulosas de emissão. Nuvens moleculares. Regiões HII. Nuvens de Hidrogênio neutro. A Galáxia. Visão geral da estrutura da nossa Galáxia. O Grande Debate. Populações estelares. Bojo. Disco fino, disco espesso. Estrutura espiral. Barra. O centro galáctico. Dinâmica galáctica. VII. Astronomia Extragaláctica Tipos de Galáxias. Classificação de galáxias. Estrutura das galáxias. Curvas de rotação. Matéria escura. Grupos e Aglomerados de Galáxias. Núcleos Ativos de Galáxias (AGNs). Quasares, Radiogaláxias. Buracos negros supermassivos. Modelo Unificado de AGNs. VIII. Cosmologia Universo em grande escala. Expansão do Universo. Lei de Hubble. Cosmologia: Formação de estruturas no Universo. Princípio Cosmológico. Energia escura. O Paradoxo de Olbers. Lei de Hubble, Big Bang e Inflação Cósmica. Radiação cósmica de fundo. Nucleossíntese primordial. Problema do horizonte e da planura.  

 

Material

 

Livros, Apostilas e Video-aulas:

 

  Astronomia e Astrofísica (Kepler & Maria de Fátima) 

  Conceitos de Astronomia (Roberto Boczko) 

  Fascínio do Universo (Steiner & Damineli) 

  Astronomia de Posição - Prof. Dr. Gastão Lima (IAG/USP)

  Apostila do Prof. Dr. Nelson Leister (IAG/USP) 

  Apostila de Fundamentos de Astronomia (IAG/USP)

  Astronomia: Uma Visão Geral (João Steiner) 

 

Aula 01 - Introdução ao Curso. Astronomia em Sergipe. Mitos na Astronomia. Etimologia das Palavras na Astronomia.

  Plano de Ensino 

 Aula01-ConceitosAstronomia2019B.pdf   

Aula 02 - Stellarium e Papel das Simulações em Astronomia. Esfera Celeste. Principais elementos: horizonte, zênite, nadir, equador celeste, pólos celestes, círculos e paralelos. Rotação Terrestre. Movimentos Diurno do Sol. Pontos cardeais terrestres. O Meridiano.   

Aula 03 - Astronomia como recurso para medida do tempo. Sistemas de Coordenadas Horizontal. Constelações e Cultura. Exemplo na Bandeira Brasileira. Movimento aparente dos astros. Polos e Equador Celeste. Sistema de Coordenadas Equatorial. Movimento Diurno da Esfera Celeste. Fuso horário. Astronomia, Contabilidade, Economia e Política nos registros Babilônicos.

Aula 04 - Astronomia como instrumento para medida do Espaço. Esfericidade e Tamanho da Terra. Coordenadas Geográficas e Astronômicas. Movimento e Fases da Lua. Sistema Terra-Sol-Lua. Distâncias da Terra a Lua e da Terra ao Sol. Vida como uma possibilidade.  

Aula 05 - Movimento e Fases da Lua. Sistema Terra-Sol-Lua. Distâncias da Terra a Lua e da Terra ao Sol. Movimentos Anual do Sol. Constelações Zodiacais e Eclíptica. Desmistificando a Astrologia por meio da Astronomia e da Psicologia. Obliquidade da Eclíptica.

Aula 06 - Obliquidade Orbital e Linha dos Nodos. Condições para Ocorrência dos Eclipses. Estações do Ano.  

Aula 07 -  As "Laçadas" dos Planetas. Trevas da Idade Média? "Os ombros dos gigantes". Do modelo geocêntrico ao modelo heliocêntrico. Revolução Copernicana e Explicação Promovidas Pelo Sistema Heliocêntrico.

Aula 08 - Configurações Planetárias. Medidas dos Períodos e Distâncias no Sistema Solar. A Unidade Astronômica. Lei de Titus-Bode. Copérnico Ticho Brahe, Kepler e Galileu. Ressignificando o conceito de revolução, epistemologia e novos paradigmas científicos. Indutivismo e o Paradigma do Cisne Negro.Newton, suas Três Leis e a Gravitação Universal. Reducionismo e Generalização. Ação à Distância. Conectando as Leis Terrestres às Leis Celestes. O Efeito das Marés.  

Avaliação 01: Na descrição do vídeo encontram-se links para correção de cada ítem avaliado no Barema.

 

Softwares

 

  Para PCs:

  •  SciDavis: Software gratuito inspirado no programa Origin e cuja principal finalidade é a geração de gráficos profissionais e fornecer ferramentas de análise básicas por meio de uma interface gráfica e interativa que trabalha com tabelas de dados.

 

  •  Tracker: Programa gratuito que permite a medição digital de experimentos físicos filmados com a conversão dos resultados em escala real a partir de diversas ferramentas de calibração.

 

  •  Maxima: Software gratuito utilizado para cálculos numéricos, algébricos e plotagem de gráficos, equivalente ao software pago Maple.

 

  •  DS9: Software gratuito para visualização de imagens e dados astronômicos.

  •  Aladin: É um software gratuito e interativo que permit vizualizar dados astronômicos digitalizados, sobrepor catálogos de bases de dados além de possuir funcionalidades para operação com imagens e procedimentos para calibração.

 

 

  •  Stellarium: Planetário de código aberto que pode ser instalado no computador, tablet ou smartphones. É gratuito e também possui recursos adicionais embora o foco principal seja o céu como observado por um observador na superfície de algum astro. Recursos adicionais, scripts e texturas podem ser econtrados na mesma página.

 

  •  Castrator: Software para fazer recorte em filmes de um objeto captado por uma câmera que se move no campo por problemas de alinhamento e guiagem.

 

  •  Autostakkert: Software utilizado para alinha e combinar imagens utilizando a técnica de drizzling, ou "Variable Pixel Linear Reconstruciton", desenvolvida para o telescópio espacial Hubble para obter imagens com super resolução.

 

  •  RegiStax: Software para alinhamento, combinação e processamento de imagens.

 

  •  TopCat: Software multiplataforma em java que lida com grandes tabelas de dados e permite fazer múltiplos tipos de gráficos.

 

  Para Tablets e Smartphones:

 

 

  •  Google Sky Map: Software para android que simulam o céu tela do seu dispositivo, e que combinado com o GPS e os acelerômetros do aparelho permite visualizar o campo do céu para onde a câmera do aparelho é apontada.

 

  •  Status do GPS: Software para android utilizado para gerenciar as informações do GPS, como coordenadas e altitude além de agregar informações de outros dispositivos do celular, como bússola, gravitrômetro, bateria, luminância da tela, etc.

 

 

  •  Telescope Calc: Recurso para fazer cálculos úteis para telescópios.

 

 

 

 

 

  Applets

 

 

  •  UNL Applets: Projeto da Universidade Nebraska-Lincoln com simuladores interativos on-line a respeito de diversos temas de Astronomia e Astrofísica.

 

 

 

 

 

 

 
   
   
   
   

 

Sergio Scarano Jr - Departamento de Fisica da Universidade Federal de Sergipe

Rod. Marechal Rondon s/n - Jardim Rosa Elze, São Cristovão - Sergipe, Brazil

Tel: (55) 79-2105 6807. E-mail: scaranojr@ufs.br