Este documento discute a história da astronomia fundamental através do estudo do espectro eletromagnético. Ele descreve as contribuições de Newton, Fraunhofer, Bunsen, Kirchhoff e Doppler na compreensão das linhas espectrais e como elas revelam propriedades das estrelas. Também discute a classificação estelar desenvolvida por Secchi e Cannon e como o desvio para o vermelho dos quasares distante levou ao Prêmio Nobel de 2011.

1. FIS2009 – ASTRONOMIA FUNDAMENTAL
DEPARTAMENTO DE ASTRONOMIA – INSTITUTO DE
FÍSICA / UFRGS
Estevão L. Q. Antunes Jr.
219008

2. É a intensidade das cores em diferentes
comprimentos de onda. É possível determinar com
isto coisas importantes acerca das estrelas, como
sua temperatura, densidade e composição

3. Isaac Newton (1643-172):
demonstrou, em 1665-66,
que a luz branca, como a do
sol, quando passa por um
prisma, se decompõe em
luz de diferentes cores
formando o espectro
visível.
http://cosmoemportugues.blogspot.com
.br/2010/05/isaac-newton.html

4. Joseph Von Fraunhofer (1787-
1826): era um fabricante de
instrumentos de vidro e usava o
espectro solar para calibrar seus
instrumentos. No início do século
XIX ele percebeu que o espectro
solar continha linhas escuras. Ele
classificou 324 destas e usou letras
maiúsculas (de A a K) para
classificar as mais largas e
minúsculas para classificar as mais
finas levando em consideração os
http://www.geschichte.2me.net/bi
comprimentos de onda na ordem
o/cethegus/f/fraunhofer.html crescente, podendo conter também
números.

5. Linhas de Fraunhofer
http://ventosdouniverso.blogspot.com.br/2012_02_01_archive.html

6. Espectroscópio
inventado por
Joseph Von
Fraunhofer em 1814
http://www.astro.mat.uc.pt/novo/observatorio/site/museu/T1055esp.htm

7. Robert Wilhelm Bunsen
(1811-1899): em 1856 invntou
o bico de Bunsen que emitia
uma chama incolor, então,
quando em contato com uma
substância, esta chama
emitia a cor da substância e
não da própria chama.
http://boolger.blogspot.com.br/
2011/04/who-is-robert-wilhelm-
bunsen.html
http://www.explicatorium.co
m/CFQ7-Material-
laboratorio.php

8. Gustav Robert Kirchhoff (1824-
1887): colaborador de Bunsen e
junto com ele observou que o
espectro formado de diversos
elementos colocados na chama,
não era contínuo, e sim
constituído de séries de linhas
brilhantes que variavam
dependendo do elemento. Com
isso, concluiu que o Sol era um
gás ou sólido quente, envolvido
por um gás mais frio. Estas
camadas mais frias é que http://www.nndb.com/people/530
/000097239/
produziam as linhas escuras do
Sol. Descobriu assim linhas de
Mg, Ca, Cr, Co, Zi, Ba e Ni no
Sol.

9. http://www.apolo11.com/espectro.php

10. http://astro.if.ufrgs.br/rad/espec/espec.htm

11. 1ª lei: Um corpo opaco quente, sólido, líquido ou
gasoso, emite um espectro contínuo.
2ª lei: Um gás transparente produz um espectro
de linhas brilhantes (de emissão). O número e a
posição dessas linhas depende dos elementos
químicos presentes no gás.
3ª lei: Se um espectro contínuo passar por um gás
à temperatura mais baixa, o gás frio causa a
presença de linhas escuras (absorção). O número e
a posição dessas linhas depende dos elementos
químicos presentes no gás.

12. http://www.brasilescola.com/quimica/espectros-emissao-absorcao-leis-kirchhoff.htm
Simulação linhas de http://astro.if.ufrgs.br/rad/elements/
absorção/emissão Elements.htm

13. É importante frisar que as linhas escuras não
são ausência de luz, mas sim uma diferença de
luz. O gás envolvido (com menor temperatura)
absorve a radiação e re-emite menos radiação,
se o gás estivesse à mesma temperatura (em
equilíbrio térmico) os níveis de absorção e re-
emissão seriam os mesmos.

14. Christian Doppler (1803-1853):
o austríaco percebeu cerca de
1842 que, quando um objeto se
aproxima ou se afasta do
observador ocorre uma
diferença na frequência da luz
emitida pelo objeto que
depende diretamente da
velocidade deste, ou seja, se
este objeto se move com a
velocidade maior que a
velocidade da luz, pode ocorrer
http://www.stegen.k12.mo.us/t uma diminuição na frequência
chrpges/sghs/aengelmann/Dop
plerChristianJohann.htm e um aumento do comprimento
de onda, o que pode fazer com
que o objeto emita uma cor de
maior comprimento de onda.

16. Wilhelm Wien (1864-1928):
determinou uma relação entre
o comprimento de onda
máximo emitido por um
corpo e a sua temperatura, ele
percebeu que o produto entre
o comprimento de onda
http://scienceworld.wolfram.com/bio máximo e a temperatura
graphy/Wien.html
sempre resultava em uma
constante.

17. λmáx . T = 28.978.000 K . Å

18. http://profs.ccems.pt/PauloPortugal/CFQ/Wien/Lei_Wien.html

19. Irmão Angelo Secchi (1818-
1878 ): Ainda que Fraunhofer,
em 1823, tenha observado
que as demais estrelas
também tinham linhas
escuras em seu espectro, foi
só em 1863 que se obteve a
primeira classificação estelar http://www.daviddarling.info
/encyclopedia/S/Secchi.html
devido às suas linhas de
absorção. Esta foi
desenvolvida pelo jesuíta
Secchi.

20. Annie Jump Cannon
(1863-1941): desenvolveu a
classificação espectral que
conhecemos hoje. Esta
surgiu no início do século
XX. Cannon classificou
seus espectros de acordo
com as linhas de
http://www.sciencephoto.com hidrogênio, sendo A a
/media/223944/view
mais forte, B a seguinte.

21. http://astro.if.ufrgs.br/rad/espec/espec.htm

22. http://astro.nfist.pt/old/astrofisica/classificacao_estelar/classif.htm

23. http://astro.nfist.pt/old/astrofis
ica/classificacao_estelar/classif.h
tm

24. O Prêmio Nobel de Física no ano de 2011 leva
em consideração a expansão acelerada do
Universo. Esta descoberta se deu graças a
percepções de quasares distantes estarem
desviando seu espectro para o vermelho, o que
indica que a frequência percebida por nós é
menor, ou seja, estes quasares estão se
afastando de nós aceleradamente e por isto
percebemos que o espectro está tendo um
desvio para o vermelho.

25. Saul Perlmutter, da Universidade da Califórnia em
Berkeley
http://www.cmu.edu/mcs/news/
pressreleases/2010/perlmutter-
dickson-prize.html
Brian Schmidt, da Universidade Nacional
Australiana
http://www.mso.anu.edu.au/~brian/
Adam Riess, da Universidade Johns Hopkins
http://hubblesite.org/newscente
r/archive/releases/2008/36

26.  Kepler de Souza Oliveira Filho e Maria de Fátima Oliveira
Saraiva. Astronomia e Astrofísica. 2003.
 Colin A. Ronan. A História Ilustrada da Ciência, vol III.
 http://astro.if.ufrgs.br/rad/espec/espec.htm
 http://astro.if.ufrgs.br/rad/elements/Elements.htm
 http://astro.if.ufrgs.br/Doppler/Doppler.htm
 http://profs.ccems.pt/PauloPortugal/CFQ/Wien/Lei_Wien.html
 http://pordentrodaciencia.blogspot.com.br/2011/10/saiu-o-
premio-nobel-de-fisica-de-2011.html