Enunciado
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O Diagrama de Hertzsprung-Russell, conhecido como diagrama HR, foi publicado independentemente pelo dinamarquês Ejnar Hertzsprung (1873-1967), em 1911, e pelo americano Henry Norris Russell (1877-1957), em 1913, como uma relação existente entre a luminosidade de uma estrela e sua temperatura efetiva.
Historicamente, a relação da magnitude pelo tipo espectral já havia sido publicada por Hans Rosenberg (1879-1940) no Astronomische Nachrichten. Ou seja, a relação da cor das estrelas com a temperatura. .
Tanto a luminosidade (ou magnitude absoluta) como a temperatura superficial de uma estrela, são características facilmente determináveis para estrelas de distâncias conhecidas: a primeira pode ser encontrada a partir da magnitude aparente, e a segunda a partir de sua cor ou tipo espectral. A primeira coisa que se nota em um diagrama HR, é que as estrelas não se distribuem igualmente nele, mas se concentram em algumas partes. Uma dessas faixas é chamada sequência principal.
A magnitude aparente das estrelas possui extrema importância quando na catalogação das constelações, pois, ao definir as constelações, os astrônomos elaboraram um sistema para nomear as estrelas de acordo com o seu brilho aparente. Consiste em nomear a estrela mais brilhante da constelação com a primeira letra do alfabeto grego, e está acompanhada da abreviação do nome da constelação, a segunda mais brilhante com a segunda letra do alfabeto grego acompanhada da abreviação da constelação, e assim por diante, por exemplo Betelgeuse é α -Ori, Rigel é β – Ori.
O fator que determina onde uma estrela se localiza na sequência principal é a sua massa: estrelas mais massivas são mais quentes e mais luminosas. Um número grande de estrelas também se concentra acima da seqüência principal, na região superior direita (estrelas frias e luminosas), essas estrelas são chamadas gigantes. Bem no topo do diagrama existem algumas estrelas ainda mais luminosas: são chamadas supergigantes. Finalmente, algumas estrelas se concentram no canto inferior esquerdo (estrelas quentes e pouco luminosas): são chamadas anãs brancas.
Através da observação do diagrama HR da figura 1, é possível visualizar as informações mencionadas até o momento. A partir das informações do diagrama é possível classificar as estrelas.
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Figura 1: Diagrama HR, com Magnitude absoluta e coloração.
O diagrama acima traz informações para classificação das estrelas, sendo elas: a luminosidade, a magnitude absoluta, a temperatura, e o índice de cor B-V.As informações de índice de cor B-V e magnitude absoluta da estrela são suficientes para a localização da estrela no diagrama HR. Algumas destas informações são disponibilizadas belo programa Stellarium. No Stellarium ao selecionar determinada estrela algumas informações delas são disponibilizadas.
A partir das informações disponibilizadas no diagrama HR e das informações que o software stellarium pode oferecer você terá a tarefa de classificar algumas estrelas, identificá-la na constelação, catalogá-las pela magnitude aparente e analisar sua coloração.
atividade avaliativa
Objetivos desta avaliação: Relacionar e analisar as informações disponíveis sobre as estrelas no diagrama HR e no software Stellarium, para classificar as estrelas de cores diferentes.
“Localização e classificação de estrelas no diagrama HR”
Orientações
Atividade 1
Através do software stellarium você estudante irá identificar 3 estrelas com colorações diferentes. Após feito a localização ativar a opção de mostrar em que constelação a estrela se encontra. Feito isso, a imagem deverá ser salva utilizando a função “PrintSc”. As imagens deverão ser postadas em um fórum que será aberto logo abaixo a proposta da atividade.
Uma dica importante é deixar o software já com as constelações, e selecionar as estrelas livremente sem a opção de “procura” (f3). Caso queira uma estrela em específico, pesquisar seu nome corretamente antes da busca, isso poderá ser feito na Internet.
Após feito o envio das imagens por todos os alunos, um arquivo com as imagens a serem analisadas será disponibilizado para todos. A partir das informações contidas nas imagens e do diagrama HR disponibilizado, você deverá escolher 6 estrelas para realizar a análise e a classificação seguindo as informações pedidas no enunciado.
A forma de organização das informações ficam a critério de você estudante, e também será avaliada. O material deverá ser postado em formato PDF, conter as imagens escolhidas, e respostas aos questionamentos propostos.
Orientações para o professor
Você professor precisará disponibilizar o link do software Stellarium aos estudantes para que estes realizem o download e instalação. Caso necessário deixe disponível um manual de instalação.
Os comandos básicos para realização das tarefas no software deverá ser disponibilizado aos estudantes. Dentre eles a função de procura de objeto “F3”, zoom “/” e “\”, colocar constelações (disponível na barra de tarefas), dentre outros comandos que achar necessário.
Para envio das imagens, abrir um fórum para que os estudantes enviem suas imagens “printadas”. Na sequência selecionar algumas imagens que permitam identificar diferentes tipos de estrelas, isso permite visualizar diferentes classificações.
O diagrama disponível no enunciado poderá ser ampliado para melhor visualização das informações por parte dos alunos. Este diagrama tem a função de classificar as estrelas segundo suas propriedades principais: luminosidade, magnitude absoluta, cor, temperatura e classificação espectral. O diagrama permite a obtenção de informações para qualquer estrela desde que se tenha ao menos duas informações sobre ela.
Disponibilizar o material do enunciado em forma de “atividade”, e solicitar o envio das análises em um novo espaço aberto no fórum. Algumas questões complementares podem ser disponibilizadas para serem respondidas. Estas questões podem relacionar as grandezas que estão sendo estudadas, como por exemplo a relação da massa das estrelas com sua coloração e “tamanho”, ou questionar que informações as estrelas da sequência principal podem dar em relação às demais, dentre outras.
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Critérios avaliativos
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Espera-se que os alunos consigam relacionar as informações que estão disponíveis nas imagens para classificar as estrelas interpretando o diagrama HR. Para isso questões podem ser elaboradas para analisar a compreensão por parte dos alunos.
Analisar a relação que os alunos conseguiram criar a partir da coloração das estrelas e a sua presença ou não na sequência principal, e também com outras grandezas. Perguntas podem ser elaboradas para avaliar a compreensão dos estudantes.
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Simulador que pode auxiliar na compreensão
