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Desafios Científicos

Como mostra o diagrama de Hubble da Atividade 7, o Universo real é bem mais complicado do que o seu primeiro diagrama te levou a acreditar. Os dois próximos Desafios Científicos te ajudam a entender algumas das complexidades do diagrama de Hubble. Quando você finalizar algum dos Desafios Científicos, Mande um e-mail com seus diagramas (coloque em anexo como uma imagem .gif ou .jpg, ou como uma planilha .xls). Nós olharemos todos os projetos que recebermos e vamos colocar os melhores nessas páginas!

Desafio Científico 1: A principal razão para o diagrama de Hubble, na Atividade 7, parecer tão indefinido, é que a suposição que você fez no início - de que todas as galáxias apresentam propriedades parecidas - that all galaxies have similar properties - era falsa. Na verdade, as galáxias variam muito - algumas são maiores e mais brilhantes, enquanto que outras são pequenas e fracas. Então, se você ver uma galáxia grande e brilhante próxima de uma pequena e fraca, pode ser que as galáxias estão na *mesma* distância, mas uma é realmente mais brilhante e a outra é realmente mais fraca. Você não pode assumir que apenas porque uma galáxia parece brilhante, deve estar mais próxima de nós.

Uma maneira de contornar este problema é observar aglomerados de galáxias, como o mostrado à direita. Assumindo que todas as galáxias estão aproximadamente na mesma distância em relação a nós, quaisquer diferenças no brilho são devidas à variedade de galáxias no aglomerado. Se você comparar a galáxia mais brilhante (ou a maior ou a décima mais brilhante ou a décima maior) em um aglomerado com a mais brilhante (etc.) de outro aglomerado, então quaisquer diferenças de magnitude devem ser devidas às diferentes distâncias entre os dois aglomerados.

Dê uma olhada na página Lugares Famosos do SkyServer Aglomerados de Galáxias de Abell (clique no link azul). Observe cada aglomerado, um por um, na ferramenta Navegação (clique em cada figura para abrir a ferramenta). Você provavelmente vai ter de afastar o zoom uma ou duas vezes para ver o aglomerado inteiro.

Clique em cada galáxia que você achar que faz parte do aglomerado. Salve cada galáxia no seu Caderno e guarde a magnitude g de cada uma. Clique na caixa de seleção "Objs com Espectros". Clique em uma das galáxias com quadrado vermelho e, depois, clique no link "Explorar" na tela do lado direito. Uma nova janela vai se abrir. Dê uma olhada no valor "z" logo acima do espectro (linha ondulante) na parte inferior da página. Este valor de z é o redshift da galáxia (e, por extensão, de todo o aglomerado).

Compare a magnitude g da galáxia mais brilhante (ou alguma outra medida de distância) com o redshift de cada aglomerado. Você deve ter 2 colunas (distância e redshift) para seis dados (um para cada aglomerado de Abell).

Faça um diagrama de Hubble para os seis aglomerados de galáxias de Abell. Compare este diagrama com os que você fez na Atividade 4/5 e na 7. Porque este diagrama é mais confiável? Se você quiser adicionar mais pontos ao diagrama, procure as coordenadas de outros aglomerados de Abell clicando no link "Dados de Abell" na parte inferior da página de aglomerados de Abell.

Desafio Científico 2: O que acontece se você fizer um diagrama de Hubble com milhares de pontos, ao invés de apenas seis?

Use a ferramenta do SkyServer Busca SQL (clique no link em azul). Copie a seguinte "query" e cole-a na janela da ferramenta Busca SQL, sobrescrevendo o que estava lá:

select top 2000 objid,ra,dec,modelmag_g,z
from specphoto

Escolha o formato de saída como sendo um arquivo CSV. Os resultados vão se abrir em uma nova janela. Salve os resultados no seu computador em um arquivo com extensão .csv e abra-os em um programa de planilha eletrônica como o Excel. (Para instruções sobre como usar o Excel, veja o tutorial Graphing and Analyzing Data do SkyServer). Se você decidir mais tarde que quer mais dados, você pode rodar a busca novamente substituindo o "2000" com um número maior.

Crie um diagrama de Hubble fazendo um gráfico de g x r (as últimas duas colunas). Experimente alterar as escalas dos eixos para que você possa ver melhor diferentes partes do gráfico. O que acontece para z < 0.5? Por que tantos pontos se encontram à direita da linha reta? O que representam os espaços horizontais no diagrama (ou seja, por que existem poucas em certos redshifts?) O que acontece para valores maiores de z?

 

Projeto desenvolvido por Jordan Raddick, Rich Kron e Dorian Janney

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