Questões de Radiação, magnitudes e espectros da Seletiva OBA

A luminosidade é a energia total emitida por uma estrela por unidade de tempo: é uma propriedade intrínseca da estrela. O fluxo é a energia recebida por unidade de área e por unidade de tempo pelo observador, e depende da distância até a estrela. Portanto, b) é verdadeira.

a) é falsa: a constante solar é o fluxo de energia solar recebido por unidade de área nas proximidades da Terra, e não a luminosidade total do Sol.

c) é falsa: a magnitude aparente depende tanto da luminosidade quanto da distância até o observador.

d) é falsa: a magnitude absoluta é uma propriedade intrínseca da estrela e, por definição, não depende da distância.

e) é falsa: duas estrelas podem ter o mesmo fluxo observado a distâncias diferentes, desde que tenham luminosidades diferentes.

Resposta: B

I. Correta. O gráfico mostra que, na região dos raios-X, a atmosfera é completamente opaca (100% de absorção).

II. Correta. Por estar acima da atmosfera, o James Webb recebe a radiação sem nenhuma absorção atmosférica, inclusive nas faixas do infravermelho que a atmosfera bloqueia.

III. Correta. O gráfico mostra que existe uma região das micro-ondas em que a atmosfera é completamente transparente (0% de absorção).

Resposta: A

O Sol emite radiação eletromagnética em praticamente todo o espectro: a maior parte da energia sai como luz visível e infravermelho, mas ele também emite ultravioleta e raios-X (principalmente da coroa e em explosões solares). A foto em luz branca mostra só a parte visível, mas isso não significa que as outras formas não existam.

Portanto todas as opções estão corretas.

Resposta: E

O fluxo observado de uma estrela é F = L/(4πd²), onde L é a luminosidade e d a distância.

Se L = 4L₀ e d = 4d₀:

F = 4L₀/(4π(4d₀)²) = (4/16) × L₀/(4πd₀²) = 0,25 F₀

Resposta: A

Gabarito: V, V, F, F, F.

1. Verdadeira. A estrela Vega foi definida com magnitude zero (ou próxima disso) e a escala de magnitudes é invertida: qualquer estrela mais brilhante que Vega tem magnitude negativa.

2. Verdadeira. A energia do fóton é diretamente proporcional à sua frequência (E = h·f), e um fóton ultravioleta tem frequência maior que a de um fóton infravermelho.

3. Falsa. Muitos asteroides são restos fragmentados de planetesimais, corpos da nebulosa solar do jovem Sol que nunca cresceram o suficiente para se tornarem planetas.

4. Falsa. Os eclipses solares ocorrem na fase de Lua Nova.

5. Falsa. No Equador as estrelas nascem do lado leste e se põem do lado oeste, então a altura delas muda ao longo da noite. Só para quem está em um dos Polos Geográficos as estrelas têm altura constante (exceto o Sol).

Pelo modelo, o brilho máximo acontece quando o objeto é visto de lado e o brilho mínimo, quando é visto de frente.

Da equação de Pogson:

m₂ − m₁ = −2,5 log(F₂/F₁), ou seja, m_frente − m_lado = −2,5 log(F_frente/F_lado).

O fluxo é proporcional à área vista:

• de frente, a área é a de um círculo: F_frente ∝ πb²;
• de lado, a área é a de uma elipse: F_lado ∝ πab.

Substituindo os valores:

2,5 = −2,5 log(πb²/πab) → −1 = log(b/a) → a/b = 10.

Resposta: E