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19: Distâncias celestiais

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    Quão grande é o universo? Qual é o objeto mais distante que podemos ver? Essas estão entre as perguntas mais fundamentais que os astrônomos podem fazer. Mas, assim como os bebês devem engatinhar antes de darem os primeiros passos de parada, também devemos começar com uma pergunta mais modesta: a que distância estão as estrelas? E até mesmo essa pergunta se mostra muito difícil de responder. Afinal, as estrelas são meros pontos de luz. Suponha que você veja um ponto de luz na escuridão ao dirigir em uma estrada rural tarde da noite. Como você pode saber se é um vaga-lume próximo, uma motocicleta que se aproxima a alguma distância ou a luz da varanda de uma casa muito mais adiante? Não é tão fácil, não é? Os astrônomos enfrentaram um problema ainda mais difícil quando tentaram estimar a distância entre as estrelas.

    Neste capítulo, começamos com as definições fundamentais das distâncias na Terra e, em seguida, estendemos nosso alcance para fora das estrelas. Também examinaremos os mais novos satélites que estão pesquisando o céu noturno e discutiremos os tipos especiais de estrelas que podem ser usadas como marcadores de rastros para galáxias distantes.

    • 19.1: Unidades fundamentais de distância
      As primeiras medições de comprimento foram baseadas nas dimensões humanas, mas hoje, usamos padrões mundiais que especificam comprimentos em unidades como o medidor. As distâncias dentro do sistema solar agora são determinadas pelo tempo de quanto tempo os sinais de radar levam para viajar da Terra até a superfície de um planeta ou outro corpo e depois retornar.
    • 19.2: Examinando as estrelas
      Para estrelas que estão relativamente próximas, podemos “triangular” as distâncias de uma linha de base criada pelo movimento anual da Terra em torno do Sol. Metade da mudança na posição de uma estrela próxima em relação a estrelas de fundo muito distantes, vista de lados opostos da órbita da Terra, é chamada de paralaxe dessa estrela e é uma medida de sua distância. As medições de paralaxe são um elo fundamental na cadeia de distâncias cósmicas.
    • 19.3: Estrelas variáveis - uma chave para distâncias cósmicas
      As estrelas Cefeidas e RR Lyrae são dois tipos de estrelas variáveis pulsantes. As curvas de luz dessas estrelas mostram que suas luminosidades variam com um período que se repete regularmente. As estrelas RR Lyrae podem ser usadas como lâmpadas padrão, e as variáveis cefeidas obedecem a uma relação entre período e luminosidade, portanto, medir seus períodos pode nos dizer suas luminosidades. Então, podemos calcular suas distâncias comparando suas luminosidades com seus brilhos aparentes, e isso pode nos permitir medir distâncias até essas estrelas
    • 19.4: O H-R e as distâncias cósmicas
      Estrelas com temperaturas idênticas, mas diferentes pressões (e diâmetros) têm espectros um pouco diferentes. A classificação espectral pode, portanto, ser usada para estimar a classe de luminosidade de uma estrela, bem como sua temperatura. Como resultado, um espectro pode nos permitir identificar onde a estrela está localizada em um diagrama H-R e estabelecer sua luminosidade. Isso, com o brilho aparente da estrela, rende novamente sua distância. Os vários métodos de distância podem ser usados para comparar um com o outro.
    • 19.E: Distâncias celestiais (exercícios)

    Miniatura: Esta bela imagem mostra um aglomerado gigante de estrelas chamado Messier 80, localizado a cerca de 28.000 anos-luz da Terra. Esses grupos lotados, que os astrônomos chamam de aglomerados globulares, contêm centenas de milhares de estrelas, incluindo algumas das variáveis RR Lyrae discutidas neste capítulo. Especialmente óbvios nesta foto são os gigantes vermelhos brilhantes, que são estrelas semelhantes ao Sol em massa que estão chegando ao fim de suas vidas. (crédito: modificação do trabalho da The Hubble Heritage Team (AURA/STSci/NASA)).