Evolução dos Conceitos da Física - Estrelas by Amanda Freitas de Castro Aparecida

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Para muitas civilizações antigas, os astros eram considerados deuses ou símbolos das divindades, acreditando-se que exerciam influência sobre a vida na Terra. Essas crenças deram origem a práticas religiosas e à Astrologia. Além disso, o ser humano logo percebeu que as estrelas podiam ser utilizadas como orientação em viagens, enquanto a regularidade dos fenômenos celestes permitia medir a passagem do tempo. Assim, o céu tornou-se um mapa, calendário e relógio. Os registros astronômicos mais antigos, datados de cerca de 3000 a.C., são atribuídos a culturas como a chinesa, babilônica, assíria e egípcia.

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL. História da astronomia. Disponível em: https://www.if.ufrgs.br/tex/fis01043/20042/felipe/historia.html. Acesso em: 26 nov. 2024.

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Aristóteles: Estrelas como corpos celestes fixos no céu, feitos de uma "quinta-essência".

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Hiparco e Ptolomeu: Mapas estelares e movimentos aparentes explicados por esferas celestes.

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Hiparco e Ptolomeu: Mapas estelares e movimentos aparentes explicados por esferas celestes.

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Nicolau Copérnico: O modelo heliocêntrico começou a mudar a percepção das estrelas.

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O modelo heliocêntrico de Copérnico transformou profundamente a percepção das estrelas. No sistema geocêntrico, elas eram vistas como fixas em uma esfera cristalina próxima da Terra, mas Copérnico, ao deslocar a Terra do centro do universo e propor que ela orbitava o Sol, sugeriu que as estrelas estavam a uma distância muito maior, situadas no fundo do cosmos. Essa mudança ampliou a concepção do universo, atribuindo às estrelas uma existência independente. Além disso, ao propor um universo dinâmico, onde a Terra estava em movimento, Copérnico desafiou a ideia de que as estrelas eram imóveis e abriu caminho para questionamentos sobre sua composição e origem. O heliocentrismo também rompeu com o antropocentrismo do modelo geocêntrico, conferindo às estrelas um papel além da mera relação com a Terra. Sua teoria influenciou descobertas posteriores, como as de Galileu, que revelou que as estrelas eram mais numerosas e complexas do que imaginado, consolidando a visão moderna de um universo vasto e repleto de outros sóis.

Galileu Galilei: O telescópio revelou que as estrelas não são todas iguais.

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Galileu Galilei: O telescópio revelou que as estrelas não são todas iguais.

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Johannes Kepler: Reconhecimento do movimento planetário entre as estrelas.

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William e Caroline Herschel: Descoberta de sistemas estelares binários.

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Desenvolvimento do espectroscópio: Identificação da composição química das estrelas.

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"No século 19, foi feita uma grande descoberta, a qual mudou a forma de estudar os elementos químicos, assim como, de estudar os corpos celestes. No caso, foi descoberto por Gustav Kirchhoff e Robert Bunsen, que os elementos, quando excitados, absorviam ou emitiam energia em um comprimento de onda específico, sendo que, era uma característica única de cada um dos elementos. Isso funcionava como uma espécie de digital dos mesmos. Sendo assim, como era uma observação relacionada com a luz, era possível fazer a análise da luz de corpos que se encontravam em distâncias absurdamente grandes, como planetas e estrelas."

Hertzsprung-Russell: Diagrama relacionando brilho e temperatura das estrelas.

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Em 1911, o astrônomo dinamarquês Ejnar Hertzsprung observou que um gráfico que relaciona a luminosidade das estrelas com sua temperatura superficial revelava padrões significativos entre essas características. Dois anos depois, o astrônomo norte-americano Henry Norris Russell fez a mesma descoberta de maneira independente. Para homenageá-los, os gráficos que mostram a luminosidade em função da temperatura estelar passaram a ser conhecidos como diagramas de Hertzsprung-Russell, ou diagrama HR.

SARAIVA, Maria de Fátima Oliveira; FILHO, Kepler de Oliveira; MÜLLER, Alexei Machado. Aula 18 - Classes de luminosidade e Diagrama HR. Disponível em: https://www.if.ufrgs.br/~fatima/fis2010/Aula18-132.pdf. Acesso em: 29 de novembro de 2024.

Arthur Eddington: Explicou como a pressão de radiação e a gravidade sustentam as estrelas.

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"Eddington destacou-se sobretudo na descrição de modelos teóricos que descrevem os processos no interior das estrelas, processos que as mantém em equilíbrio, com a energia produzida no seu centro a criar uma pressão que compensa a pressão da gravidade da própria estrela."

INSTITUTO DE ASTROFÍSICA E CIÊNCIAS DO ESPAÇO. Estrelas que brilham no tempo: Arthur Eddington. 15 maio 2019. Disponível em: https://divulgacao.iastro.pt/pt/feature/estrelas-que-brilham-no-tempo-arthur-eddington/. Acesso em: 30 nov. 2024.

"Entre solene e prático, o reitor da escola restringiu-se a dizer, em breves linhas, que estava diante de um pesquisador (no caso, Eddington) capaz de, ao mesmo tempo, acompanhar a expansão do Universo e espiar para dentro dos átomos — abarcando, portanto, os extremos do infinitamente grande e do infinitamente pequeno."

SUPERINTERESSANTE. Arthur Stanley, o pai das estrelas, Eddington. Atualizado em: 31 out. 2016. Publicado em: 31 maio 1992. Disponível em: https://super.abril.com.br/tecnologia/arthur-stanley-o-pai-das-estrelas-eddington. Acesso em: 30 nov. 2024.

Isaac Newton: Introduziu a ideia de que as estrelas, como outros corpos celestes, obedecem às leis da gravitação universal (e revoluciou a forma de estudar física, criando o cálculo diferencial-integral).

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"Até que chegamos a Isaac Newton (1643-1727), que é provavelmente o nome mais importante de toda a física. Newton, a partir dos trabalhos de Galileo, foi quem explicou de maneira completa o que é o movimento e como as forças atuam. Para isso ele inventou o que conhecemos hoje como Cálculo Diferencial e Integralv que é uma ferramenta matemática fundamental para que possamos explicar os fenômenos físicos."

"Uma vez que Newton enunciou as leis do movimento e definiu a força que nos prende sobre a Terra, também foi possível compreender o movimento dos planetas do nosso sistema solar. "

Classificação estelar: Henry Draper e outros começaram a catalogar as estrelas com base em seu espectro.

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"O Henry Draper Catalogue é um catálogo astronômico que contém dados astrométricos e espectroscópicos de mais de 225.000 das estrelas mais brilhantes visíveis do hemisfério norte... O catálogo abrange todo o céu e é notável por ser a primeira tentativa em larga escala de catalogar os tipos espectrais das estrelas."

SKY-MAP. Henry Draper Catalogue. Disponível em: http://server6.sky-map.org/group?id=23. Acesso em: 30 de novembro de 2024.

Fusão nuclear: Hans Bethe mostrou que as estrelas geram energia por meio da fusão nuclear no núcleo.

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"Hans provou em 1938 que a energia emitida pelas estrelas é dada da fusão, propondo dois processos, ambos resultam em núcleos de hidrogênio que se fundem com núcleos de Hélio."

UNICENTRO. Prêmio Nobel em Física 1968. 13 nov. 2016. Disponível em: https://www3.unicentro.br/petfisica/2016/11/13/premio-nobel-em-fisica-1968-2/#:~:text=Hans%20provou%20em%201938%20que,fundem%20com%20n%C3%BAcleos%20de%20H%C3%A9lio. Acesso em: 30 nov. 2024.

Teoria do Big Bang: As estrelas passaram a ser entendidas como produtos de processos cosmológicos.

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"Ao observar as estrelas e sua composição química, as investigações científicas apontam que muitos dos elementos químicos presentes em tudo ao nosso redor, inclusive em nós mesmos, tiveram origem nos primeiros minutos após o big bang."

ASSUNÇÃO Marlete. Nucleossíntese primordial: primeiros instantes após o big bang. Cadernos de Astronomia, v. 4, n. 2, p. 42306, 2023. DOI: https://doi.org/10.47456/Cad.Astro.v4n2.42306.

"Apenas o hidrogênio e o hélio (além do deutério e parte do lítio) foram formados no Big Bang; os elementos químicos mais pesados foram todos sintetizados no centro das estrelas. Com a morte dessas, o gás enriquecido desses elementos pesados foi lançado ao espaço, apenas para se juntar aos restos de milhares de outras estrelas e formar uma nova geração de corpos celestes."

STEINER, João E. A Origem do Universo. Educação e Pesquisa, v. 60, n. 3, p. 355-365, 2006. DOI: https://doi.org/10.1590/S0103-40142006000300022.

Descobertas em astronomia de raios-X, infravermelho e rádio: Revelaram novos tipos de estrelas, como pulsares e buracos negros.

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"O espectro eletromagnético inclui ainda os raios gama, os raios X, a radiação ultravioleta, a radiação infravermelha, as micro-ondas e as ondas de rádio. Como o olho humano só consegue perceber a luz visível, temos de construir telescópios especiais para captar o resto desse “espectro” – e transformá-lo em imagens e gráficos que podemos ver."

SCOLES, Sarah. O que as ondas de rádio nos ensinam sobre o universo. Para Jovens, 26 out. 2022. Disponível em: https://parajovens.unesp.br/o-que-as-ondas-de-radio-nos-ensinam-sobre-o-universo/. Acesso em: 30 nov. 2024.

“Os raios-X provenientes do cosmos permitem aos cientistas investigarem os domínios extremos invisíveis para os mais poderosos telescópios ópticos, regiões onde a matéria foi aquecida a milhões de graus próximo dos buracos negros e estrelas de nêutrons, ondas de choque de supernovas e explosões galácticas”

SPACETODAY. Os raios-X permitem olhar o passado e, através dos obstáculos cósmicos, revelar os segredos do universo. Space Today, 23 mar. 2023. Disponível em: https://spacetoday.com.br/os-raios-x-permitem-olhar-o-passado-e-atraves-dos-obstaculos-cosmicos-para-revelar-os-segredos-do-universo/. Acesso em: 30 nov. 2024.

Observatórios espaciais (Hubble, James Webb): Permitem estudar a formação estelar e galáxias em estágios iniciais do universo.

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Astrofísica computacional: Simulações mostram o ciclo de vida das estrelas e sua interação com o ambiente galáctico.

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