Os campos de pesquisa da astronomia



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OS CAMPOS DE PESQUISA DA ASTRONOMIA

Andrea da Costa Greff

Centro de Divulgação da Astronomia - CDA

A Astronomia é uma ciência antiga, na qual seu nome deriva do termo grego άστρο + νόμος que significa “Lei das Estrelas”, advindo de povos que acreditavam em um conhecimento vindo das estrelas. Totalmente desvinculada da Astrologia há séculos, a Astronomia incorpora o método científico e compreende diversas observações científicas que tentam justificar fenômenos físicos que ocorrem dentro e fora da Terra, bem como as origens, evolução e propriedades físicas de objetos vistos no céu, além de confirmar algumas teorias terrenas (maneira do descobrimento do Hélio).

Assim, hoje é uma Ciência que se abre em um leque de categorias que se complementam pela física, química, biologia, história, entre tantas outras grandes ciências da humanidade. Por isso, com o decorrer do tempo houve a necessidade de subdividi-la para que houvesse uma melhor organização da pesquisa em cada área específica.

Essa subdivisão pode ser feita de acordo com alguns critérios que delimitam cada área. O primeiro desses critérios a serem considerados se refere à maneira de estudar e interpretar os dados astronômicos, podendo ser observacional, que trabalha com a obtenção de dados de diversos fenômenos astronômicos utilizando variados métodos, ou teórica, que cria e testa teorias e modelos que tentam explicar observações e prever novos resultados. Outro critério utilizado é referente à região do Universo a ser explorada, abordada, e assim, consequentemente, os problemas por resolver se encaixam dentro da subdivisão referente à região estudada. Um último critério, já específico da Astronomia Observacional, é a divisão por áreas de acordo com a forma de obtenção dos dados astronômicos, isso com relação à freqüência da energia captada, ou seja, a região do espectro eletromagnético representado, além das altas energias, como raios cósmicos e ondas gravitacionais, que são tecnologias recentes.

Com base nos critérios utilizados, é possível obter uma classificação generalizada da Astronomia, como representado abaixo:

ASTRONOMIA OBSERVACIONAL



    • R
      Áreas divididas de acordo com a região do espectro eletromagnético utilizado para captar imagens do Universo

      ADIOASTRONOMIA

    • ASTRONOMIA INFRAVERMELHA

    • ASTRONOMIA ÓPTICA

    • ASTONOMIA ULTRAVIOLETA

    • ASTRONOMIA DE RAIOS-X

    • ASTRONOMIA DE RAIOS GAMA

    • ASTROMETRIA E MECÂNICA CELESTIAL

ASTRONOMIA OBSERVACIONAL E TEÓRICA

    • ASTRONOMIA SOLAR - DINÂMICA E EVOLUÇÃO SOLAR

    • CIÊNCIA PLANETÁRIA - DINÂMICA E EVOLUÇÃO PLANETÁRIA

    • ASTRONOMIA ESTELAR - DINÂMICA E EVOLUÇÃO ESTELAR

    • ASTRONOMIA GALÁCTICA - FORMAÇÃO E EVOLUÇÃO DE GALÁXIAS

    • ASTRONOMIA EXTRAGALÁCTICA - ESTRUTURA EM GRANDE ESCALA DA MATÉRIA NO UNIVERSO

    • COSMOLOGIA - ORIGEM DOS RAIOS CÓSMICOS, RELATIVIDADE GERAL E COSMOLOGIA FÍSICA

CAMPOS INTERDISCIPLIANRES

    • ARQUEOASTRONOMIA

    • ASTROBIOLOGIA

    • ASTROQUÍMICA E COSMOQUÍMICA

    • ASTRONÁUTICA

Assim, adiante é feito um detalhamento melhor de cada uma das áreas listadas anteriormente.

A Radioastronomia estuda radiação com comprimento de onda maior que aproximadamente 1 milímetro. Algumas dessas ondas de rádio são produzidas por objetos astronômicos na forma de radiação térmica. Entretanto, a maior parte são vistas como radiação síncrotron, produzida quando elétrons ou outras partículas eletricamente carregadas descrevem uma trajetória curva em um campo magnético. Diversas linhas espectrais, como a do Hidrogênio de 21 cm, são observáveis no comprimento de onda de rádio. A variedade de possível observação é grande, como supernovas, gás interestrelar, pulsares e núcleos de galáxias ativas.

A Astronomia Infravermelha liga a detecção e a análise da radiação infravermelha (comprimentos de onda maiores que a luz vermelha). A não ser comprimentos de onda mais próximas à luz visível, a radiação infravermelha é, em sua maioria, absorvida pela atmosfera, além desta produzir quantidade considerável desse tipo de radiação; assim, observatórios de infravermelho precisa ser em lugares altos e secos ou até mesmo no espaço. Extremamente útil no estudo de objetos frios demais para emitir luz visível, como planetas e discos circunstelares. A maior parte de comprimentos de onda no infravermelho são capazes de penetrar nuvens de poeira que bloqueiam a luz visível, sendo possível a visualização de estrelas jovens em nuvens moleculares e o centro de galáxias.

Astronomia Óptica, historicamente, é a forma de estudo astronômico mais antigo, sendo originalmente imagens desenhadas à mão. No final do século XIX e praticamente todo século XX, a fotografia foi o recurso de registro de imagens mais utilizado. Atualmente, as imagens são criadas por detectores digitais, como câmeras CCDs (dispositivos de carga acoplados). Apesar da luz visível estar compreendida entre 4000 Å e 7000 Å (400 nm a 700 nm), equipamentos utilizados também pode captar radiação de luz visível próxima a ultravioleta e infravermelho.

Astronomia Ultravioleta se refere a observações no comprimento de onda ultravioleta, aproximadamente entre 100 e 3200 Å (10 e 320 nm), e nesse comprimento de onda, a luz é absorvida pela atmosfera terrestre, sendo então necessário que as observações sejam feitas na atmosfera superior ou no espaço. Normalmente tem como alvo de estudo a radiação térmica e as linhas espectrais de estrelas azuis quente (estrelas OB), muito brilhantes nessa faixa, sendo possível o estudos desse tipo de estrelas em outras galáxias. Outros objetos observados incluem nebulosas planetárias, remanescentes de supernova e núcleos de galáxias ativas; entretanto a radiação nessa faixa é facilmente absorvida pela poeira interestelar, sendo necessário um tratamento na correção das imagens obtidas.

A Astronomia de Raios-X engloba o estudo de objetos astronômicos no comprimento de onda de raios-X, que normalmente emitem radiação de síncroton (produzida pela oscilação de elétrons em volta de campos eletromagnéticos), emissão termal de gases finos (radiação Bremsstrahlung) maiores que 107 kelvin, e emissão termal de gases grossos (radiação de corpo negro) maiores que 107 kelvin. Como também é uma radiação absorvida pela atmosfera do planeta, as observações são feitas com balões de grande altitude, foguetes ou naves espaciais. Fontes de raios-X incluem binário de raio-X, pulsares, remanescentes de supernovas, galáxias elípticas, aglomerados de galáxias e núcleos galácticos ativos.

Astronomia de Raios Gama já diz respeito ao estudo de objetos astronômicos que usam os menores comprimentos de onda do espectro eletromagnético. Podem ser observados direto por satélites como o observatório de raios gama Compton ou por telescópios especializados chamados Cherenkov, sendo que esses últimos não detectam os raios gama diretamente, e sim flashes de luz visível produzidos quando os raios gama são absorvidos pela atmosfera do planeta. A maioria das fontes emissoras são erupções de raios gama, objetos que produzem radiação gama por poucos milisegundos a até milhares de segundos antes de desaparecerem.

A Astrometria e Mecânica Celeste é um dos campos mais antigos da Astronomia e de todas as ciências, sendo o que labora com a medição da posição dos objetos celestes. Historicamente, o conhecimento preciso da posição de astros como o Sol, a Lua, planetas e estrelas era essencial para diversas áreas, como a agricultura e a navegação celeste.

Astronomia Solar estuda de fenômenos físicos que ocorrem no Sol, como explosões, ejeções de massa, entre outras, além de teorias de como acontece a dinâmica solar e como se dá a evolução do mesmo.

A Ciência Planetária estuda os planetas do Sistema Solar e exoplanetas, bem como sua dinâmica, suas propriedades físicas, modelos de formação e de evolução.

Astronomia Estelar é o estudo das estrelas em geral. Engloba um subcampo denominado Formação Estelar, que estuda as condições e os processos que conduziram à formação das estrelas no interior de nuvens de gás. Outro subcampo é Evolução Estelar, que seria o estudo da evolução das estrelas, de sua formação ao seu fim como um remanescente estelar.

Astronomia Galáctica é o estudo específico da estrutura e dos componentes de nossa galáxia, seja através de dados relativos a objetos dela própria ou do estudo de galáxias próximas, que podem ser observadas em detalhe e que podem ser usadas para comparação com a nossa. Como subcampos, da mesma maneira que a Astronomia Estelar, possui Formação e Evolução de Galáxias.

Enquanto que a Astronomia Extragaláctica estuda objetos, essencialmente galáxias, ou até mesmo matéria e energia que estão fora de nossa galáxia.

Cosmologia é o campo da Astronomia que estuda a origem dos astros, o Universo como um todo, sua dinâmica e sua evolução, englobando estudos sobre a origem dos raios cósmicos, relatividade geral e cosmologia física, entre tantos outros.

Quanto aos Campos Interdisciplinares da Astronomia, temos a Arqueoastronomia, o estudo da Astronomia praticada por povos pré-históricos, através de seus monumentos construídos pela observação dos astros que deu início à organização de ciclos e contagem de tempo, estudando sítios arqueológicos que foram construídos com interesses astrológicos, porém através de conhecimentos astronômicos, como Stonehenge, as pirâmides do Egito e o calendário asteca.

Astrobiologia ou Exobiologia, como também é chamada, é uma ciência relativamente nova, tratando-se de um ramo que estuda as condições para a manutenção da vida fora do planeta Terra, o que inclui a possibilidade de vida em outros planetas ou em meio a nuvens interestelares e as condições para que isso aconteça, além de como ambientes extraterrestres afetam organismos vivos. Sendo assim, as principais questões levantadas por essa Ciência:



    • Como surgiu a vida sobre a Terra?

    • Existe ou existiu vida em outros corpos do Sistema Solar?

    • É a vida um fenômeno pouco comum ou é freqüente sua presença no Universo?

    • Existe uma ligação entre a origem do Universo e a origem da vida?

    • É a vida uma consequência obrigatória da evolução do Universo ou um acidente em nosso planeta?

    • Existem princípios gerais da evolução da matéria viva?

Como demonstração de como essa ciência está rapidamente crescendo, hoje a NASA tem um programa enorme de estudos específicos na área e em muitas universidades do mundo todo há cientistas interessados no assunto e já há alguns cursos de graduação nessa ciência.

Astroquímica é um campo da ciência estelar que se dedica aos estudos dos fenômenos e reações químicas ocorrentes no espaço. E a definição de Cosmoquímica, dada pelo pesquisador norte-americano Donald Clayton, ainda em 1982: “É a ciência que mede as propriedades da evolução química da galáxia, mediante o estudo de meteoritos nos laboratórios terrestres.”

A Astronáutica pode ser definida como o ramo da engenharia que se ocupa com máquinas projetadas para operarem fora da atmosfera terrestre, sejam elas tripuladas ou não-tripuladas. Em outras palavras, é a ciência e a tecnologia do vôo espacial.

Assim, a União Astronômica Internacional (IAU), que une todos os trabalhos realizadas na Astronomia, com um efetivo propósito de promover o progresso nas diversas áreas dessa, está estruturada em 12 divisões, 40 comissões, 76 grupos de trabalho e programas de grupos (ou equivalentes). As divisões, em que cada uma das outras áreas das demais estruturas deve se encaixar, estão abaixo relacionadas.



    • Astronomia Fundamental

    • Sol e Heliosfera

    • Ciências de Sistemas Planetários

    • Estrelas

    • Estrelas Variáveis

    • Matéria Interestelar

    • Sistema Galáctico

    • Galáxias e o Universo

    • Técnicas Ópticas e de Infravermelho

    • Radioastronomia

    • Espaço e Astrofísica de Altas Energias

    • Atividades à escala da União

A Astronomia é, portanto, uma ciência completa, abrangendo várias áreas do conhecimento humano que se intercalam com essa. Desta maneira, foi possível visualizar que sua categorização é a melhor forma de estuda-la e compreende-la, uma vez que, ainda assim, são necessárias novas subdivisões, sendo então tão vasta quanto os numerários nela obtidos.

BIBLIOGRAFIA

WIKIPÉDIA, A ENCICLOPÉDIA LIVRE. Astronomia. Disponível em: < http://pt.wikipedia.org/wiki/Astronomia >. Acesso em: 30 dez. 2009.

WIKIPÉDIA, A ENCICLOPÉDIA LIVRE. História da Astronomia. Disponível em: < http://pt.wikipedia.org/wiki/História_da_astronomia>. Acesso em: 30 dez. 2009.

INTERNATIONNAL ASTRONOMICAL UNION. Divisions. Disponível em: < http://www.iau.org/science/scientific_bodies/divisions/>. Acesso em: 30 dez. 2009.

INSTITUTO NACIONAL DE PESQUISAS ESPACIAIS. Cursos de Pós-Graduação. Disponível em: < http://www.inpe.br/pos_graduacao/index.php>. Acesso em: 30 dez. 2009.



INSTITUTO DE ASTRONOMIA, GEOFÍSICA E CIÊNCIAS ATMOSFÉRICAS – USP. Departamento de Astronomia – Linhas de Pesquisa. Disponível em: < http://www.astro.iag.usp.br/index.php?dir=pesquisa&file=pesquisa.php?cod=linha>. Acesso em: 30 dez. 2009.

OBSERVATÓRIO DO VALONGO - UFRJ. Pós-Graduação >> Linhas de Pesquisa. Disponível em: < http://www.ov.ufrj.br/pos_linhasdepesquisa.htm>. Acesso em: 30 dez. 2009.


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