Astrofísica

A astrofísica é uma área de estudo da Astronomia que emprega conhecimentos físicos e químicos para compreender o universo e seus corpos celestes. Ela se subdivide em cinco linhas de pesquisa:

• astrofísica de altas energias;
• cosmologia;
• astrofísica óptica e no infravermelho;
• astrofísica de ondas gravitacionais;
• radiofísica solar e do meio interplanetário.

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Resumo sobre a astrofísica

• A astrofísica é a área da Astronomia que estuda o universo e seus corpos celestes através das leis da Física e Química.
• Na astrofísica usamos as lunetas astronômicas, telescópios terrestres, fotômetros, radiotelescópios, telescópios espaciais e observatórios.
• A astrofísica se divide nas linhas de pesquisa: astrofísica de altas energias, cosmologia, astrofísica óptica e no infravermelho, astrofísica de ondas gravitacionais, e radiofísica solar e do meio interplanetário.
• O astrofísico estuda os comportamentos e fenômenos associados aos planetas, galáxias, estrelas, constelações e tudo que existe no universo pela visão das leis da Física.
• O astronômo e matemático Johannes Kepler é considerado o pai da astrofísica.
• Outros importantes cientistas ligados à astrofísica são: Galileu Galilei, Isaac Newton, Henry Cavendish, Joseph von Fraunhofer, Gustav Kirchhoff e Robert Bunsen.
• Enquanto a cosmologia estuda a estrutura e evolução do universo como um todo, a astrofísica é a aplicação das leis da Física e Química a cenários astronômicos.

O que é astrofísica?

A astrofísica é uma área de estudo da Astronomia que emprega conhecimentos físicos e químicos para compreender o universo e seus corpos celestes.

O que a astrofísica estuda?

A astrofísica estuda, explica e prevê o universo e todos os corpos celestes que ele contém, como as estrelas, planetas, cometas, constelações e outros, por meio das leis da Química e principalmente das leis da Física, que fornecem um forte embasamento científico.

Com o lançamento do telescópio James Webb em 2021, a astrofísica obteve descobertas e registros fotográficos inéditos, como a imagem, com enorme riqueza de detalhes, da morte da estrela da Nebulosa do Anel Sul e as imagens das galáxias mais antigas que detectamos no universo: a galáxia GLASS-z13, a 13,4 bilhões de anos-luz da Terra, e a galáxia CEERS-93316, a 13,8 bilhões de anos-luz da Terra.

Instrumentos usados na astrofísica

Existem diversos instrumentos usados na astrofísica, tais como:

• lunetas astronômicas, como as lunetas que estão no Observatório de Meudon, na França;
• telescópios terrestres, como o Gran Telescopio Canarias, chamado também de Grantecan (GTC);
• fotômetros acoplados aos telescópios;
• radiotelescópios, como o Atacama Large Millimeter Array (Alma);
• telescópios espaciais, como o Telescópio Espacial James Webb;
• observatórios, como o Observatório de Raios-X Chandra.

Divisões da astrofísica

De acordo com o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, a astrofísica se divide em cinco linhas de pesquisa:

• Astrofísica de altas energias: detecção de radiação gama e X originadas de objetos astrofísicos que estão em satélites e balões espaciais.
• Cosmologia: investiga a radiação cósmica de fundo em micro-ondas (RCF) e as emissões terrestres de radiação rádio e micro-ondas para o universo.
• Astrofísica óptica e no infravermelho: estuda as radiações eletromagnéticas na faixa do visível e do infravermelho do espectro eletromagnético emitidas pelos corpos celestes.
• Astrofísica de ondas gravitacionais: investiga a emissão de ondas gravitacionais – por exemplo, por buracos negros e estrelas de nêutrons – e busca novas teorias gravitacionais diferentes da Teoria da Relatividade Geral.
• Radiofísica solar e do meio interplanetário: estuda tudo a respeito dos fenômenos solares e sua interação com o meio interplanetário.

O que um astrofísico faz?

O astrofísico é um profissional formado em Física e especialista em Astronomia, ou vice-versa, que visa compreender o universo e seus corpos celestes através das leis da Física. De acordo com o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, algumas atividades que podem ser desempenhadas pelo astrofísico são:

• pesquisas científicas, teóricas e experimentais, na área de astrofísica;
• pesquisas científicas, teóricas e experimentais, para o desenvolvimento de instrumentação astrofísica;
• divulgação científica sobre Astronomia e astrofísica.

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História da astrofísica

A história da astrofísica se iniciou quando os cientistas passaram a trazer seus conhecimentos físicos para suas observações astronômicas. Abaixo selecionamos alguns cientistas que contribuíram para a história e desenvolvimento da astrofísica:

• Johannes Kepler (1571-1630): é considerado o pai da astrofísica. Ele foi capaz de determinar a órbita da Terra e de Marte e desenvolver as três leis de Kepler que caracterizam o movimento planetário, através dos dados observacionais herdados do astrônomo Tycho Brahe.
• Galileu Galilei (1564-1642): descobriu a existência de milhares de estrelas na nossa galáxia Via Láctea, as luas de Júpiter, as manchas do Sol e muito mais.
• Isaac Newton (1643-1727): inventou o cálculo diferencial e integral que sustenta matematicamente toda a Física, descobriu o espectro de luz visível (composição da luz branca), desenvolveu as suas três leis de movimento e a lei da gravitação universal.
• Henry Cavendish (1731-1810): mediu a constante gravitacional G, além de descobrir e classificar o átomo de hidrogênio.
• Joseph von Fraunhofer (1787-1826): era o melhor desenvolvedor de equipamentos ópticos do mundo naquela época. Ele utilizou um equipamento chamado teodolito e observou que existiam linhas escuras entre as cores (chamadas hoje de linhas de Fraunhofer), gerando o desenvolvimento da espectroscopia, método que estuda a influência da radiação eletromagnética na matéria e é fundamental para o estudo da astrofísica.
• Gustav Kirchhoff (1824-1887) e Robert Bunsen (1811-1899): aprimoraram o espectroscópio e descobriram a composição química do Sol. Com isso, Kirchhoff elaborou as três leis fundamentais da espectroscopia para a determinação dos tipos básicos de espectros de elementos químicos.

Diferenças entre astrofísica e cosmologia

Ainda não estão estabelecidos os limites entre os estudos da astrofísica e da cosmologia, já que são áreas estreitamente correlacionadas. Apesar disso, para os astrofísicos Neil deGrasse Tyson (1958-) e Donald Goldsmith (1943-) no livro Origens, a cosmologia estuda a estrutura e evolução do universo como um todo, já a astrofísica é a aplicação das leis da Física e Química a contextos astronômicos.

Crédito de imagem

^[1] Jose Luis Stephens / Shutterstock

Fontes

BRASIL. Astrofísica. Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, 28 abr. 2022. Disponível em: https://www.gov.br/inpe/pt-br/area-conhecimento/engenharia-e-ciencias-espaciais/cgce/ciencia-espacial/astrofisica.

MELO MARTINS, João Paulo de; OSÓRIO, Francisco Aparecido Pinto; RODRIGUES, Clóves Gonçalves. Uma Breve História da Astrofísica. RECIMA21-Revista Científica Multidisciplinar-ISSN 2675-6218, v. 3, n. 10, p. e3102046-e3102046, 2022.

TYSON, Neil deGrasse. Astrofísica para apressados. 1ª ed. São Paulo: Editora Planeta do Brasil, 2017.

TYSON, Neil deGrasse. Goldsmith, Donald. Origens. 1ª ed. São Paulo: Editora Planeta do Brasil, 2015.