Introdução à Astronomia: a paralaxe e o parsec

Tal como prometido, vou apresentar-vos um fenómeno observacional e uma unidade de medida que é definida à sua custa: a paralaxe e o parsec.

A paralaxe consiste na mudança aparente da posição dum objecto devido à mudança de posição do observador. Observem o esquema:

Ao modificar a sua posição na órbita, uma mesma estrela aparece projectada no céu em posições diferentes. Metade dessa diferença angular corresponde à paralaxe. Como se trata de um ângulo, a paralaxe pode ter como unidades o radiano, o grau e seus submúltiplos (minutos e segundos de arco) ⁽¹⁾. Conseguem simular o efeito da paralaxe em casa: se estenderem o braço à frente do nariz com o polegar levantado e o observarem com um olho de cada vez, vão ter a percepção que o polegar deslocou-se para o lado. Experimentem!

Por definição, uma estrela que tenha 1'' de paralaxe quando observada da Terra (que se encontra a 1 UA do Sol) estará a 1 parsec (pc) de distância do Sol. O parsec corresponde aproximadamente a 3 x 10¹⁶ metros, ou 206 264 UA, ou ainda 3.26 anos-luz. Normalmente é usado para exprimir distâncias galácticas ou extra-galácticas.

A medição da paralaxe permite determinar a distância a objectos, mas quanto mais longe estiverem, menor será o ângulo de paralaxe e a dada altura deixa de ser possível detectar uma variação na posição, para além de que para estas distâncias já não é confortável expressar a distância em parsec, tal como quando abandonamos o quilómetro para usar unidades mais adequadas. Aí outros métodos de determinação de distâncias e novas unidades surgirão, mas isso fica para uma próxima conversa.


⁽¹⁾ Uma circunferência tem 360º ou 2π radianos. Cada grau corresponde a 60 minutos de arco( = 60') e cada minuto de arco corresponde a 60 segundos de arco (= 60 '').

Introdução à Astronomia: unidades

Parece-me que, antes de vos começar a fritar os neurónios ou entupir a cabeça com teorias, descrições e conceitos novos, é importante que percebam a língua que estou a falar e é isso que esta introdução pretende fazer.

No nosso dia-a-dia estamos habituados a descrever o mundo em quilogramas, quilómetros, dias, horas, minutos e segundos, etc. Estas unidades estão perfeitamente adaptadas aos humanos, mas estão completamente desadequadas ao universo. Assim, certas unidades precisarão de ser introduzidas, outras serão expressas de forma relativa, sendo o termo de comparação o Sol. Saibam que o Sol tem cerca de 700 mil km de raio, uma temperatura à superfície de 5800 K (cerca de 5500 ºC) ⁽¹⁾ e uma massa tão grande que não sei se consigo escrever aqui: cerca de 2 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 kg! ⁽²⁾ Estes valores podem parecer-vos extraordinários, mas acreditem, o nosso Sol é uma estrela banal.

As distâncias em astronomia varrem várias escalas, desde alguns milhares de quilómetros entre a Terra e a Lua até aos limites do universo. Assim, várias unidades de distância foram definidas. Ao nível do nosso Sistema Solar a unidade de medida mais útil será a Unidade Astronómica ( 1 UA é cerca de 150 milhões de quilómetros), definida como a distância média entre a Terra e o Sol. Por exemplo, Marte está a 1.52 UA do Sol. Para distâncias a estrelas é mais comum usar-se o ano-luz, sobejamente conhecido, definido como a distância percorrida pela luz no período de um ano, ou seja, 9.461 x 10¹² km. Existe outra unidade usada para definir distâncias a estrelas, o parsec, mas para isso primeiro terei que definir o conceito de paralaxe, que será o tema do meu próximo post.


⁽¹⁾ A conversão de temperaturas de Kelvin para graus Celsius é fácil: basta somar 273 à temperatura em Celsius e obtém-se a temperatura em Kelvin. Dado que a diferença na temperatura entre ambas as unidades não é significativa quando se trata de estrelas, vou passar a usar apenas o Kelvin para exprimir essas temperaturas.
⁽²⁾ Por simplicidade, vou passar a escrever estes números astronómicos em notação científica. Por exemplo, a massa do Sol escrita nesta notação seria 2 x 10³⁰, em que o expoente 30 indica, em linguagem de leigos, o número de zeros após o 2.