Ano-luz
Ano-luz (símbolo: ly, do inglês light-year) é uma medida de comprimento, com valor aproximado de 10 trilhões de quilômetros (1016 metros, perto de 6 trilhões de milhas). Conforme a definição da União Astronômica Internacional (UAI), um ano-luz é a distância que a luz atravessa no vácuo em um Ano Juliano. [1]
A medida ‘’Ano-luz’’ geralmente é usada para mensurar distâncias de estrelas e outras distâncias na escala intergaláctica, especialmente nas publicações populares ou não especializadas na área de ciência. A unidade de medida preferida pelos astrônomos é o parsec, pois esta pode ser mais facilmente derivada e comparada com dados da observação.
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[editar] Valores numéricos
Existem alguns cálculos para o ano-luz efetuados ao longo do tempo. Desde 1964 com a primeira determinação oficial da velocidade da luz, seguido dos estudos do astrônomo Olaüs Römer (1644-1710), medindo o intervalo entre sucessivos eclipses da lua ‘’Io’’, de Júpiter, para diferentes pontos da órbita da Terra.
- 1968 – 1983:
Foram incluídos no Sistema de Constantes Astronômicas do UAI em 1964 os cálculos do ano tropical e da velocidade da luz. Estes valores foram usados a partir do ano 1968 até 1983.[2]. A produção de Simon Newcomb's, denominada J1900.0, considera o ano tropical de 31.556.925,9747 segundos ephemeris e a velocidade da luz de 299.792,5 km/s, produzindo um ano-luz de 9,46053015 (arredondado a velocidade da luz para sete dígitos) que pode ser encontrando em diversas fontes[3][4][5] provavelmente derivando de uma fonte mais antiga datada com referencias de 1973[6]chegando a materiais publicado até 2000.[7]
Outros valores com maior precisão foram publicados neste período, porém não derivam de fontes coerentes do sistema UAI. O valor de 9,460536207915 é encontrado em algumas fontes como base para o calculo.[8][9] Este valor é um trabalho parecido com o que utiliza o ano gregoriano de 365,2425 dias (31.556.952 s) como base e define a velocidade da luz em 299.792.458 m/s.
Outro valor, 9,46052840515,[10][11] é um trabalho parecido com o calculo efetuado com base no ano tropical no J1900.0.
- A partir de 1984:
Em 1976 foram incluídos no Sistema de Constantes Astronômicas do UAI os valores baseados no Ano Juliano de exatos 365,25 dias e o valor da velocidade da luz definida em 299.792.458 m/s. [12]
Abaixo compara-se os valores correspondentes ao ano-luz de outras constantes astronômicas utilizadas:
- exatamente 9.460.730.472.580,8 km (aproximadamente 9,5Pm)
- aproximadamente 5.878.625.373.183,608 milhas (aproximadamente 6 trilhões de milhas)
- aproximadamente 63.241,1 UA
- aproximadamente 0,306601 parsecs
- exatamente 31.557.600 segundos-luz
[editar] Como Calcular
Existem algumas técnicas para se calcular a medida de uma estrela em anos-luz:
[editar] Paralaxe
A paralaxe usa a trigonometria para o cálculo de distâncias, utilizando-se o movimento da Terra em sua órbita.
Levando-se em consideração que a órbita da Terra em torno do Sol tem um diâmetro de cerca de 300 milhões de quilômetros, registram-se duas fotos de uma mesma estrela com seis meses de intervalo entre elas, sendo possível ver o quanto a mesma se desloca em relação a outros objetos como estrelas distantes ou galáxias que estejam no fundo. Usando-se um pouco de trigonometria, a distância da estrela pode ser então calculada. Esta técnica só pode ser empregada para calcular distâncias de estrelas que estejam relativamente próximas. Usando-se telescópios no solo é possível determinar distâncias até cerca de 400 anos-luz, mas usando-se telescópios instalados em satélites, distâncias de até 3.000 anos-luz podem ser medidas com precisão de 5%.
[editar] Espectroscopia
Outro método, bastante eficiente, empregado na determinação de distâncias estelares maiores e, portanto, impossíveis de ser obtidas por paralaxe, requer que sejam feitas estimativas do brilho intrínseco das estrelas. Usando uma técnica chamada espectroscopia é possível decompor a luz de uma dada estrela em cores separadas, da mesma forma que o arco-íris decompõe a luz do Sol em cores distintas. Usando-se este resultado e modelos de evolução de estrelas é possível estimar-se o brilho intrínseco que a estrela teria, e com isto o problema é resolvido: compara-se o brilho intrínseco que a estrela teria (obtido por espectroscopia) com o seu brilho aparente (medido por um telescópio) e da diferença entre ambos calcula-se a distância da mesma. Este método já foi testado e comprovado para milhares de estrelas para as quais se tinha a distância previamente calculada por paralaxe. Com ele é possível estimar-se distâncias de quaisquer estrelas para as quais seja possível estimar o brilho intrínseco através de alguma técnica indireta.
[editar] Outras informações
Algumas unidades são menos usuais conforme tabela abaixo:
| kilo-luz | 1.000 ly |
| minuto-luz | 17.987.547km |
| segundo-luz | 299.792 |
| nanoano-luz | 94.605km |
Nano-ano-luz também é chamado de milênio-luz (uma das formas de chamar 1.000 anos-luz), mas isto nunca foi encontrado na prática. A menor medida possível para ano luz é o 'atto-ano luz', que representa um centímetro nesta medida.
[editar] Outras aplicações
Outra medida utilizada é o de nanosegundo-luz. É a distância que a luz pode viajar em um bilionésimo de segundo, cerca de 30 cm (1 pé).
O radar de um avião utiliza esta medida para medir a que distância algum objeto está. Uma antena de radar emite um pulso curto de rádio e aguarda que ele ecoe num avião ou outro alvo. Enquanto aguarda, vai contando o número de nanosegundos que se passam. As ondas de rádio viajam à velocidade da luz, assim, o número de nanosegundos dividido por 2 indica à unidade de radar qual a distância do objeto.
Usar o ano-luz como medida de distância tem uma outra vantagem: ajuda a determinar a idade. Digamos que uma estrela esteja a 1 milhão de anos-luz daqui. A luz daquela estrela viajou à velocidade da luz para chegar até nós. Portanto, a luz da estrela levou 1 milhão de anos para chegar até aqui e a luz que estamos vendo foi gerada 1 milhão de anos atrás. A estrela que estamos vendo é, na verdade, como era há 1 milhão de anos atrás e não como é atualmente. Da mesma forma, nosso Sol está a uns 8 minutos-luz de distância. Se o Sol apagasse neste exato momento, nós não teríamos como saber disso por 8 minutos, porque este é o tempo que levaria para que a ultima luz chegasse até nós.
Distância da estrela mais próxima é de aproximadamente 4,3 anos-luz, e a distância da galáxia de andromeda é aproximadamente 2 milhões de anos-luz. Da Terra à Plutão são calculados aproximadamente 5 horas-luz, o ultimo planeta do Sistema Solar. Para atravessar a Via Láctea, nossa galáxia, de ponta a ponta, sera preciso 100 mil anos.
Referências
- ↑ The IAU and astronomical units, International Astronomical Union, http://www.iau.org/public_press/themes/measuring/, visitado em 2008-07-05 (inglês)
- ↑ P. Kenneth Seidelmann, ed., Explanatory Supplement to the Astronomical Almanac (Mill Valey, California: University Science Books, 1992) 656. ISBN 0-935702-68-7 (inglês)
- ↑ Sierra College, Basic Constants (inglês)
- ↑ Marc Sauvage, Table of astronomical constants (inglês)
- ↑ Robert A. Braeunig, Basic Constants (inglês)
- ↑ C. W. Allen, Astrophysical Quantities (third edition, London: Athlone, 1973) 16. ISBN 0-485-11150-0 (inglês)
- ↑ Arthur N. Cox, ed., Allen's Astrophysical Quantities (fourth edition, New York: Springer-Valeg, 2000) 12. ISBN 0-387-98746-0 (inglês)
- ↑ Nick Strobel, Astronomical Constants (inglês)
- ↑ KEKB Astronomical Constants (inglês)
- ↑ Thomas Szirtes, Applied dimensional analysis and modeling (New York: McGraw-Hill, 1997) 60. (inglês)
- ↑ Sun, Moon, and Earth: Light-year (inglês)
- ↑ Astronomical Constants page K6 of the Astronomical Almanac. (inglês)
