Astronomia nas montanhas capixabas 2020
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Atividades virtuais
VÍDEOS:
Vídeo sobre sistemas óticos dos telescópios.
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(preciso da descrição do vídeo)
Vídeo sobre Aprendizagem de máquinas aplicada à Astronomia
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(preciso da descrição do vídeo)
PALESTRAS OCORRIDAS:
Prêmio Nobel de Física 2020: Prêmio iluminado para um objeto sem luzes.
Martín Makler (CBPF/PPGCosmo)
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O prêmio Nobel de física de 2020 foi dado a duas pesquisas envolvendo buracos negros. Esses objetos misteriosos surgiram como um resultado teórico da teoria da relatividade geral de Albert Einstein, mas se mostraram objetos muito reais e necessários para entender diversos fenômenos no Universo. O prêmio a Roger Penrose foi dado por estudos teóricos que mostram que, em certas situações na natureza, a formação de um buraco negro é simplesmente inevitável. Já o prêmio a Andrea Ghez e a Reinhard Genzel foi dado pelas evidências diretas que eles obtiveram da existência de um buraco negro supermassivo no centro de nossa própria galáxia. Nesta apresentação, discutiremos sobre alguns aspectos da relatividade geral e dos buracos negros, chegando até as evidências mais recentes de sua existência, como a detecção das ondas gravitacionais pela fusão de buracos negros, em 2015, e do anel de luz em volta de um buraco negro em 2019, além das descobertas que levaram ao Nobel de 2020. Faremos uma conversa buscando evitar as complexidades, inclusive matemáticas, do assunto tornando-o mais acessível.
Teoria de Cordas: uma teoria de tudo?
Thaísa Guio (UFES, PPGCosmo)
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Em nossa compreensão atual, o Universo é composto por algumas dezenas de tipos de partículas, com diferentes propriedades e interações entre si. No entanto, é possível interpretar cada uma dessas partículas como um diferente modo de vibração de um único objeto fundamental: uma corda quântica. Essa é a ideia central da chamada Teoria de Cordas. Nessa palestra, aprenderemos um pouco sobre essa teoria e seus sucessos, tais como a conciliação dos princípios da Mecânica Quântica com a teoria da Gravitação de Einstein e a unificação das forças fundamentais da Natureza. Discutiremos ainda alguns de seus aspectos curiosos, como a existência de dimensões extras, bem como as limitações dessa teoria.
Os segredos mais obscuros do Universo - sobre o Prêmio Nobel de Física de 2020
Nelson Pinto Neto (CBPF, PPGCosmo)
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O prêmio Nobel de 2020 contemplou a “descoberta de que a formação de buracos negros é uma previsão robusta da Teoria da Relatividade Geral” e a “constatação observacional da existência de um objeto compacto supermassivo no centro da nossa galáxia”. Essas duas informações indicam que, muito provavelmente, o centro da nossa galáxia contem um imenso buraco negro. Nesse seminário, vamos discutir as propriedades intrigantes desses objetos misteriosos, e como o trabalho árduo, inventivo e persistente, tanto teórico quanto observacional, dos cientistas laureados ajudaram a retirar essas entidades enigmáticas do terreno de uma mera abstração teórica de alguns físicos e do imaginário popular para se tornarem estranhos objetos reais que povoam o nosso Universo.
Matéria, uma biografia
Davi C. Rodrigues(UFES, PPGCosmo)
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A vida e as dificuldades de uma personagem essencial para todos os seres vivos e que aqui chegou há muito tempo… a matéria.
Radioastronomia
Thyrso Villela (INPE)
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Resumo: Será apresentada a radioastronomia, que é técnica observacional astronômica pioneira na expansão do conhecimento humano sobre o universo para além da região do espectro eletromagnético conhecida como visível. Será apresentado o espectro eletromagnético (os alunos não precisam se espantar com esse termo!) no qual serão mostradas as várias faixas espectrais, como rádio, micro-ondas, infravermelho, visível, ultravioleta, raios X e raios gama. Será feita uma pequena apresentação sobre o “pai de radioastronomia”, Karl Jansky, e como ele detectou emissões de rádio oriundas de fora da Terra de uma forma completamente inesperada. Serão mostrados alguns radiotelescópios nacionais e internacionais, assim como resultados de observações astronômicas em rádio e micro-ondas.
Um universo em expansão e energia escura
Rodrigo von Martens (Observatório Nacional)
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Resumo: Um dos grandes questionamentos da Cosmologia moderna é: por que o Universo se expande aceleradamente? De fato este é um comportamento surpreendente, uma vez que espera-se que a gravidade tenha uma ação intrinsicamente atrativa. Atribui-se esse comportamento exótico à uma componente chamada "Energia Escura". Entender a natureza da Energia Escura é um dos maiores desafios da atualidade. O modelo cosmológico padrão descreve a Energia Escura através da constante cosmológica, que parece concordar com grande parte das observações atuais. Embora a constante cosmológica possua relativo sucesso observacional, existem alguns pontos que precisam ainda ser melhor entendidos. Esses pontos são utilizados para motivar descrições alternativas para a Energia Escura. Nessa palestra farei uma breve apresentação da descrição padrão da Energia Escura e mostrarei algumas das principais alternativas para tentar descrever a aceleração do Universo sem utilizar a constante cosmológica.
MATERIAL DE ENSINO:
Aula-vídeo sobre trigonometria esférica e aplicações à cosmologia
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Vídeo sobre Aprendizagem de máquinas aplicada à Astronomia
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PALESTRAS OCORRIDAS:
Prêmio Nobel de Física 2020: Prêmio iluminado para um objeto sem luzes.
Martín Makler (CBPF/PPGCosmo)
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O prêmio Nobel de física de 2020 foi dado a duas pesquisas envolvendo buracos negros. Esses objetos misteriosos surgiram como um resultado teórico da teoria da relatividade geral de Albert Einstein, mas se mostraram objetos muito reais e necessários para entender diversos fenômenos no Universo. O prêmio a Roger Penrose foi dado por estudos teóricos que mostram que, em certas situações na natureza, a formação de um buraco negro é simplesmente inevitável. Já o prêmio a Andrea Ghez e a Reinhard Genzel foi dado pelas evidências diretas que eles obtiveram da existência de um buraco negro supermassivo no centro de nossa própria galáxia. Nesta apresentação, discutiremos sobre alguns aspectos da relatividade geral e dos buracos negros, chegando até as evidências mais recentes de sua existência, como a detecção das ondas gravitacionais pela fusão de buracos negros, em 2015, e do anel de luz em volta de um buraco negro em 2019, além das descobertas que levaram ao Nobel de 2020. Faremos uma conversa buscando evitar as complexidades, inclusive matemáticas, do assunto tornando-o mais acessível.
Teoria de Cordas: uma teoria de tudo?
Thaísa Guio (UFES, PPGCosmo)
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Em nossa compreensão atual, o Universo é composto por algumas dezenas de tipos de partículas, com diferentes propriedades e interações entre si. No entanto, é possível interpretar cada uma dessas partículas como um diferente modo de vibração de um único objeto fundamental: uma corda quântica. Essa é a ideia central da chamada Teoria de Cordas. Nessa palestra, aprenderemos um pouco sobre essa teoria e seus sucessos, tais como a conciliação dos princípios da Mecânica Quântica com a teoria da Gravitação de Einstein e a unificação das forças fundamentais da Natureza. Discutiremos ainda alguns de seus aspectos curiosos, como a existência de dimensões extras, bem como as limitações dessa teoria.
Os segredos mais obscuros do Universo - sobre o Prêmio Nobel de Física de 2020
Nelson Pinto Neto (CBPF, PPGCosmo)
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O prêmio Nobel de 2020 contemplou a “descoberta de que a formação de buracos negros é uma previsão robusta da Teoria da Relatividade Geral” e a “constatação observacional da existência de um objeto compacto supermassivo no centro da nossa galáxia”. Essas duas informações indicam que, muito provavelmente, o centro da nossa galáxia contem um imenso buraco negro. Nesse seminário, vamos discutir as propriedades intrigantes desses objetos misteriosos, e como o trabalho árduo, inventivo e persistente, tanto teórico quanto observacional, dos cientistas laureados ajudaram a retirar essas entidades enigmáticas do terreno de uma mera abstração teórica de alguns físicos e do imaginário popular para se tornarem estranhos objetos reais que povoam o nosso Universo.
Matéria, uma biografia
Davi C. Rodrigues(UFES, PPGCosmo)
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A vida e as dificuldades de uma personagem essencial para todos os seres vivos e que aqui chegou há muito tempo… a matéria.
Radioastronomia
Thyrso Villela (INPE)
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Resumo: Será apresentada a radioastronomia, que é técnica observacional astronômica pioneira na expansão do conhecimento humano sobre o universo para além da região do espectro eletromagnético conhecida como visível. Será apresentado o espectro eletromagnético (os alunos não precisam se espantar com esse termo!) no qual serão mostradas as várias faixas espectrais, como rádio, micro-ondas, infravermelho, visível, ultravioleta, raios X e raios gama. Será feita uma pequena apresentação sobre o “pai de radioastronomia”, Karl Jansky, e como ele detectou emissões de rádio oriundas de fora da Terra de uma forma completamente inesperada. Serão mostrados alguns radiotelescópios nacionais e internacionais, assim como resultados de observações astronômicas em rádio e micro-ondas.
Um universo em expansão e energia escura
Rodrigo von Martens (Observatório Nacional)
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Resumo: Um dos grandes questionamentos da Cosmologia moderna é: por que o Universo se expande aceleradamente? De fato este é um comportamento surpreendente, uma vez que espera-se que a gravidade tenha uma ação intrinsicamente atrativa. Atribui-se esse comportamento exótico à uma componente chamada "Energia Escura". Entender a natureza da Energia Escura é um dos maiores desafios da atualidade. O modelo cosmológico padrão descreve a Energia Escura através da constante cosmológica, que parece concordar com grande parte das observações atuais. Embora a constante cosmológica possua relativo sucesso observacional, existem alguns pontos que precisam ainda ser melhor entendidos. Esses pontos são utilizados para motivar descrições alternativas para a Energia Escura. Nessa palestra farei uma breve apresentação da descrição padrão da Energia Escura e mostrarei algumas das principais alternativas para tentar descrever a aceleração do Universo sem utilizar a constante cosmológica.
MATERIAL DE ENSINO:
Aula-vídeo sobre trigonometria esférica e aplicações à cosmologia
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Atividades presenciais
Oficina de aprendizagem de máquina: de 14 h às 17 h.
Uma palestra introdutória de 40 minutos apresentará a técnica. Um modelo simples será desenvolvido, sob orientação dos monitores, junto com os participantes da oficina que se dividirão em 4 grupos de 3 pessoas cada. Serão usadas técnicas já testadas para distinção de galáxias e estrelas em grandes projetos astronômicos de observação do céu profundo. Estes programas poderão ser adaptados visando outras aplicações, como descrito mais abaixo ao se discutir a técnica de Aprendizagem de Máquina. Serão necessários quatro computadores, que poderão ser os já utilizados na UFES ou os disponibilizados pelas Escolas locais. Os códigos a serem usados já foram desenvolvidos em linguagem python e serão executados via google colab, uma ferramenta em nuvem poderosa utilizada pelos cientistas. Sendo assim não precisaremos nos ocupar com instalações de pacotes em cada computador de cada escola, economizando tempo e viabilizando mais ainda o trabalho. Os computadores da UFES que serão usados nesta oficina já virão com os programas necessários para a atividade instalados.
Oficina de ótica: de 14 h às 17 h.
Esta oficina deverá ocorrer paralelamente à descrita anteriormente. Como no caso precedente, uma palestra deverá mostrar os sistemas óticos utilizados hoje nos grandes telescópios existentes hoje, com ênfase à técnica de ótica adaptativa e o uso de métodos informáticos no controle dos telescópios. Posteriormente serão discutidos os principais sistemas de telescópios (Newtoniano, Cassegrain, etc.). A seguir, se formarão 4 equipes com 3 pessoas cada que construirão, sob orientação de monitores, um pequeno telescópio (luneta), utilizando tubos e lentes que serão fornecidos às equipes. Estes equipamentos ficarão depositados nas Escolas locais. Estima-se o custo de R$100,00 por telescópio construído, recurso que virá da verba de custeio do projeto.
Palestra sobre objetos astrofísicos compactos: de 18 h às 19 h.
Esta palestra discutirá o que são estrelas em geral, mas com ênfase especial a estrelas de nêutrons, anãs brancas e buracos negros, ramos de intensa pesquisa hoje. A palestra se destina a estudantes, professores e público em geral das comunidades visitadas.
Sessão de observação do céu noturno com telescópios: de 19:30 às 22:00 h.
A equipe deverá levar três telescópios entre os que são utilizados hoje pela equipe do projeto para promover observação de objetos celestes visíveis na ocasião. Atividade aberta à toda comunidade, a ser desenvolvida em lugar público.
Sessões de planetário móvel: de 14 h às 22 h.
Serão organizadas sessões de meia hora, a cada hora, com o planetário que acompanhará a equipe. As sessões abordarão os diferentes tipos de objetos celestes, desde planetas, asteróides, cometas, estrelas a galáxias. As sessões de planetário móvel serão paralelas às atividades descritas anteriormente.
Uma palestra introdutória de 40 minutos apresentará a técnica. Um modelo simples será desenvolvido, sob orientação dos monitores, junto com os participantes da oficina que se dividirão em 4 grupos de 3 pessoas cada. Serão usadas técnicas já testadas para distinção de galáxias e estrelas em grandes projetos astronômicos de observação do céu profundo. Estes programas poderão ser adaptados visando outras aplicações, como descrito mais abaixo ao se discutir a técnica de Aprendizagem de Máquina. Serão necessários quatro computadores, que poderão ser os já utilizados na UFES ou os disponibilizados pelas Escolas locais. Os códigos a serem usados já foram desenvolvidos em linguagem python e serão executados via google colab, uma ferramenta em nuvem poderosa utilizada pelos cientistas. Sendo assim não precisaremos nos ocupar com instalações de pacotes em cada computador de cada escola, economizando tempo e viabilizando mais ainda o trabalho. Os computadores da UFES que serão usados nesta oficina já virão com os programas necessários para a atividade instalados.
Oficina de ótica: de 14 h às 17 h.
Esta oficina deverá ocorrer paralelamente à descrita anteriormente. Como no caso precedente, uma palestra deverá mostrar os sistemas óticos utilizados hoje nos grandes telescópios existentes hoje, com ênfase à técnica de ótica adaptativa e o uso de métodos informáticos no controle dos telescópios. Posteriormente serão discutidos os principais sistemas de telescópios (Newtoniano, Cassegrain, etc.). A seguir, se formarão 4 equipes com 3 pessoas cada que construirão, sob orientação de monitores, um pequeno telescópio (luneta), utilizando tubos e lentes que serão fornecidos às equipes. Estes equipamentos ficarão depositados nas Escolas locais. Estima-se o custo de R$100,00 por telescópio construído, recurso que virá da verba de custeio do projeto.
Palestra sobre objetos astrofísicos compactos: de 18 h às 19 h.
Esta palestra discutirá o que são estrelas em geral, mas com ênfase especial a estrelas de nêutrons, anãs brancas e buracos negros, ramos de intensa pesquisa hoje. A palestra se destina a estudantes, professores e público em geral das comunidades visitadas.
Sessão de observação do céu noturno com telescópios: de 19:30 às 22:00 h.
A equipe deverá levar três telescópios entre os que são utilizados hoje pela equipe do projeto para promover observação de objetos celestes visíveis na ocasião. Atividade aberta à toda comunidade, a ser desenvolvida em lugar público.
Sessões de planetário móvel: de 14 h às 22 h.
Serão organizadas sessões de meia hora, a cada hora, com o planetário que acompanhará a equipe. As sessões abordarão os diferentes tipos de objetos celestes, desde planetas, asteróides, cometas, estrelas a galáxias. As sessões de planetário móvel serão paralelas às atividades descritas anteriormente.
COMITÊ ORGANIZADOR:
Adriano Mesquita Oliveira - Professor (IFES)
Brisa Yuan Renó - Estudante (IFES)
Emilly Silva Aguiar - Estudante (IFES)
Guilherme Lorete Schmidt - (IFES)
Thalita Sartori Benincá - Estudante (IFES)
Júlio César Fabris - Professor (UFES)
Júnior Diniz Toniato - Pós-doutorando (UFES)
Pedro Baqui - Pós-doutorando (UFES)
Amanda Souza Fassaralla - Estudante (UFES)
Matheus Bregonci Pires - Estudante (UFES)
Pedro Baqui - Pós-doutorando (UFES)
Brisa Yuan Renó - Estudante (IFES)
Emilly Silva Aguiar - Estudante (IFES)
Guilherme Lorete Schmidt - (IFES)
Thalita Sartori Benincá - Estudante (IFES)
Júlio César Fabris - Professor (UFES)
Júnior Diniz Toniato - Pós-doutorando (UFES)
Pedro Baqui - Pós-doutorando (UFES)
Amanda Souza Fassaralla - Estudante (UFES)
Matheus Bregonci Pires - Estudante (UFES)
Pedro Baqui - Pós-doutorando (UFES)
