Astrofísica Estelar Básica – AEB

Entre abril e agosto de 2021, o ALFA CRUCIS realizou o seu primeiro curso de Astrofísica Estelar Básica, destinado a astrônomos amadores / astrofotógrafos que já possuiam experiência astronômica prévia, incluindo: conhecimentos básicos sobre a esfera celeste e seus movimentos aparentes, sistemas de coordenadas celestes e reconhecimento das principais constelações; além de possuirem, no mínimo, o ensino médio completo. Este curso foi projetado e ministrado por Tasso Napoleão e Francisco Conte, ambos Mestres em Astronomia (M.Sc.) pelo Instituto Astronômico, Geofísico e de Ciências Atmosféricas da USP, com suporte organizacional de Caroline Santos (Especialista em Segurança de Informação) e Talita Sturba (Engenheira Ambiental).

A ementa do curso (totalmente gratuito, apostilado e residente no Google Classroom para todos os participantes) é vista a seguir:

(1) INTRODUÇÃO AO CURSO. BREVE HISTÓRICO DA ASTROFÍSICA ESTELAR. ESCALAS DE ESPAÇO E DE TEMPO. UNIDADES DE DISTÂNCIAS ASTRONÔMICAS. NOTAÇÃO CIENTÍFICA E POTÊNCIAS DE BASE DEZ.

(2) RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA. PROPRIEDADES GERAIS DAS ONDAS. O ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO. NATUREZA QUÂNTICA DA LUZ. A OBSERVAÇÃO EM DIFERENTES COMPRIMENTOS DE ONDA: RÁDIO, INFRAVERMELHO, VISIVEL, UV, RAIOS-X, RAIOS GAMA.

(3) PRINCÍPIOS DA FOTOMETRIA. HISTÓRICO. CATÁLOGOS ESTELARES. ESCALA DE MAGNITUDES APARENTES. LUMINOSIDADES E FLUXOS ESTELARES. LEI DOS INVERSOS DOS QUADRADOS DAS DISTÂNCIAS. EQUAÇÃO DE POGSON. COMO ESTIMAR MAGNITUDES VISUALMENTE E COM DETECTORES. DISTÂNCIAS ESTELARES: PARALAXE TRIGONOMÉTRICA, RELAÇÃO PERÍODO-LUMINOSIDADE, MAGNITUDE ABSOLUTA. MÓDULO DE DISTÂNCIA.

(4) PRINCÍPIOS DA ESPECTROSCOPIA. CORES E TEMPERATURAS DAS ESTRELAS. ESPECTROS CONTÍNUOS: LEIS DE PLANCK, WIEN E STEFAN-BOLZMANN. ÍNDICES DE COR E SISTEMAS FOTOMÉTRICOS. ESPECTROS DISCRETOS: ABSORÇÃO E EMISSÃO. LEIS DE KIRCHHOFF. O ÁTOMO DE BOHR. FORMAÇÃO DAS LINHAS ESPECTRAIS. O EFEITO DOPPLER. DEPENDÊNCIA DAS LINHAS COM A TEMPERATURA. EXCITAÇÃO E IONIZAÇÃO.

(5) TIPOS ESPECTRAIS DAS ESTRELAS: A CLASSIFICAÇÃO DE HARVARD. CLASSES DE LUMINOSIDADE (MK). ESPECTROS DAS ESTRELAS POR CLASSE. ESPECTROS DE OUTROS OBJETOS ASTRONÔMICOS (REGIÕES HII, NEBULOSAS PLANETÁRIAS, AGLOMERADOS, NOVAS, SUPERNOVAS, GALÁXIAS, QUASARES.

(6) O DIAGRAMA HERTZSPRUNG-RUSSELL (HR): DESENVOLVIMENTO, INTERPRETAÇÃO E APLICAÇÕES EM ASTROFÍSICA ESTELAR. TURNOFF POINT E IDADE DE AGLOMERADOS. CÁLCULO DE DISTÂNCIAS PELO MÉTODO DE AJUSTE DA SEQUENCIA PRINCIPAL (MAIN SEQUENCE FITTING).

(7) EVOLUÇÃO ESTELAR (PRIMEIRA AULA): O GRUPO LOCAL DE GALÁXIAS. NOSSA GALÁXIA E O MEIO INTERESTELAR. POPULAÇÕES ESTELARES. FORMAÇÃO DE ESTRELAS. CRITÉRIOS DE INSTABILIDADE GRAVITACIONAL, MASSA E RAIO DE JEANS.

(8) PROTOESTRELAS E EVOLUÇÃO PRÉ-SEQUÊNCIA PRINCIPAL. MASSAS, LUMINOSIDADES E TEMPOS DE FORMAÇÃO ESTELAR. FUNÇÃO DE MASSA INICIAL. TAXA DE FORMAÇÃO ESTELAR E SUA EVOLUÇÃO DESDE O BIG BANG.

(9) GERAÇÃO DE ENERGIA NAS ESTRELAS. ÁTOMOS, ISÓTOPOS, FISSÃO E FUSÃO. AS QUATRO INTERAÇÕES OU FORÇAS FUNDAMENTAIS DA NATUREZA: GRAVIDADE, ELETROMAGNETISMO, FORÇA NUCLEAR FORTE E FORÇA NUCLEAR FRACA. MECANISMOS DE GERAÇÃO DA ENERGIA ESTELAR: AS REAÇÕES TERMONUCLEARES DE FUSÃO. CICLOS PROTON-PROTON E CNO.

(10) EVOLUÇÃO SOBRE A SEQUENCIA PRINCIPAL (SP): EQUILÍBRIO HIDROSTÁTICO, MASSAS E TEMPOS DE VIDA NA SP.

(11) O SOL. PROPRIEDADES, ESTRUTURA INTERNA, FOTOSFERA, CROMOSFERA E COROA. O CICLO DE ATIVIDADE SOLAR E SEUS FENÔMENOS ASSOCIADOS.

(12) EVOLUÇÃO PÓS-SEQUENCIA PRINCIPAL PARA ESTRELAS DE BAIXA MASSA E MASSA INTERMEDIÁRIA.  REAÇÃO TRIPLO-ALFA. FASE RGB, FLASH DE HÉLIO E RAMO HORIZONTAL, FASE AGB, NEBULOSAS PLANETÁRIAS. DEGENERESCÊNCIA. ANÃS BRANCAS: ESTRUTURA, PROIPRIEDADE E EVOLUÇÃO FINAL.

(13) EVOLUÇÃO PÓS-SP PARA ESTRELAS MASSIVAS. FUSÃO DO CARBONO, NEÔNIO, OXIGÊNIO, SILÍCIO. FORMAÇÃO DO NÚCLEO DE FERRO. NUCLEOSSÍNTESE: PRIMORDIAL, INTERESTELAR E ESTELAR. PROCESSO ALFA E ELEMENTOS-ALFA. CAPTURA DE NEUTRONS, PROCESSOS -S E -R.

(14) SUPERNOVAS E NOVAS. CLASSIFICAÇÃO DAS SN: SUPERNOVAS TIPO “CORE COLLAPSE” (TIPOS II, Ib, Ic): FOTODESINTEGRAÇÃO, COLAPSO DO NÚCLEO, PROCESSO URCA, PRODUÇÃO DE NEUTRINOS. SUPERNOVAS TERMONUCLEARES (Ia): MECANISMOS DE DEFLAGRAÇÃO / DETONAÇÃO TERMONUCLEAR.  NUCLEOSSÍNTESE EXPLOSIVA.  CURVAS DE LUZ, ESPECTROS E IMPORTÂNCIA DAS SN Ia COMO INDICADORES DE DISTÂNCIA. NOVAS CLÁSSICAS, ANÃS E OUTRAS VARIÁVEIS CATACLÍSMICAS. TAXAS DE OCORRÊNCIA DE SUPERNOVAS E NOVAS NAS GALÁXIAS.  

(15) OBJETOS COMPACTOS. ESTRELAS DE NEUTRONS: PROPRIEDADES, ESTRUTURA, CAMPO MAGNÉTICO, ROTAÇÃO. PULSARES E SUA EVOLUÇÃO. BURACOS NEGROS ESTELARES: MASSAS, SINGULARIDADE, HORIZONTE DE EVENTOS, RAIO DE SCHWARZSCHILD E ESFERA DE FÓTONS. DETECÇÃO DE BURACOS NEGROS. GRBs, KILONOVAS, FUSÃO DE ESTRELAS DE NEUTRONS, BURACOS NEGROS E ONDAS GRAVITACIONAIS. BURACOS NEGROS SUPERMASSIVOS.

A primeira edição deste curso ocorreu do início de abril até o fim de agosto de 2021. Além dos tópicos da ementa acima, foram realizadas diversas práticas observacionais online, a partir de vários dos  observatórios pertencentes aos integrantes do grupo.

Foram os seguintes os colegas astrônomos amadores e astrofotógrafos que nos deram o prazer de participar da primeira edição do curso de Astrofísica Estelar Básica e a quem agradecemos pela dedicação. A maior parte deles já passou a integrar os quadros do Alfa Crucis após a realização do curso:

Adriano Aubert Silva Barros | OAGLL, Maceió, AL

Alcione da Anunciação Caetano | AstroNEOS, Belo Horizonte, MG

Aléxia Lage de Faria | AstroNEOS, Belo Horizonte, MG

Almir Serra Menezes Neto | CAsB, Brasilia, DF        

Carlos Alberto Palhares | Obs. Zenite, Monte Carmelo, (MG

Clayton Fernandes dos Santos | Tóquio, Japão

Cristóvão Jacques Lage de Faria | SONEAR Obs. e AstroNEOS, Belo Horizonte, MG

David Duarte Cavalcante Pinto | CEAAL, Maceió, AL      

Edison Pires de Souza | Sorocaba, SP  

Francisco José Dias Afonso | São Paulo, SP 

Juliana Giacomini Stenico | São Paulo, SP 

José Luis Pereira | São Caetano do Sul, SP

Leonardo Scanferla Amaral | RJ e Obs. Campo dos Amarais, SP

Luís Fernando Parmegiani | São Paulo, SP 

Marcelo Wagner Domingues | CAsB, Brasilia, DF         

Marco Antônio Rocca | CAsB, Brasilia, DF        

Richard Neves da Silva | São Paulo, SP 

Sebastião Sampaio Alves | São Paulo, SP 

Thaís Diniz da Silva | Ipatinga, MG  

Vanusa Delage Feliciano | Belo Horizonte, MG

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Este curso será novamente ministrado no primeiro semestre de 2022. Caso o leitor tenha interesse, recomendamos acompanhar regularmente esta página do site para se informar sobre o início do período das inscrições, que serão feitas online. Para se candidatar, você preencherá inicialmente um questionário que será postado aqui. De acordo com a ordem cronológica de chegada das respostas, os candidatos (até o limite de trinta pessoas) serão contatados e convidados a uma entrevista virtual para avaliar se o candidato preenche os requisitos prévios (os mesmos já mencionados para a turma de 2021). Caso o número de respostas ao questionário ultrapasse o limite de trinta, haverá uma lista de espera, em ordem cronológica, para as vagas que eventualmente restarem após a primeira rodada de entrevistas.

Para quaisquer dúvidas sobre o processo, basta escrever para ensino@alfacrucis.org.