Fonte: Grupo de Trabalho Executivo da IAU: Astronomia para Equidade e Inclusão. Tamanho de Estrelas.
Descrição
Este modelo interativo é composto por um conjunto de esferas de poliestireno (bolas de isopor) que representam estrelas de vários tamanhos, permitindo sua comparação táctil e visual com o Sol.
A unidade de medida escolhida é o Diâmetro do Sol, representado por uma esfera de 1 milímetro de diâmetro.
Escala: [ 1 milímetro = diâmetro do Sol]
Essa escala foi adotada para permitir e facilitar a representação de estrelas maiores com materiais de baixo custo e de uso comum. Deste modo, vários tipos de estrelas, das pequenas estrelas-anãs à estrelas supergigantes podem ser simuladas com esferas de tamanhos em um espaço de uma mesa.
No primeiro conjunto descrito aqui, com bolas de isopor facilmente encontradas em papelarias, a maior estrela considerada é Y Canum Venaticorum (apelidada de “La Soberba”) na direção da Constelação dos Cães Perdigueiros, mas estrelas ainda maiores, como, por exemplo, Betelgeuse (na direção de Órion) ou UY Scuti (na direção de Escudo) podem ser simuladas usando bolas infláveis grandes.
Obs.: Outra opção é usar uma escala com o Sol de 1 centímetro de diâmetro, mas nesse caso, isso dificultaria muito representar fisicamente algumas estrelas mega gigantes.
Objetivo
Permitir a todos os participantes contextualizar visualmente ou pelo tato as diferentes dimensões das estrelas e se surpreender com as respectivas proporções de algumas estrelas em relação ao Sol e entre as demais estrelas.
Material
Listamos, abaixo, algumas estrelas em ordem crescente de tamanho.
Você pode formar grupos de até 10 estrelas para compor uma apresentação Viagens Estelares. Selecione dez estrelas e esferas de poliestireno ou outros materiais representando as estrelas escolhidas.
A estrela de referência (menor): O Sol, bola de isopor de 1 mm, cor amarela.
Grupo I: até 5 vezes o diâmetro solar
- Castor Ca (Gêmeos), anã vermelha – 0,7 mm, cor vermelha.
- Castor Cb (Gêmeos), anã vermelha – 0,7 mm, cor vermelha.
- Regulus (alfa de Leão B), 0,8 mm, cor azul.
- Polaris (alfa Ab de Urso Menor), 1 mm, cor branca.
- Polaris (alfa B de Urso Menor), 1,4 mm, cor amarela.
- Sirius (alfa de Cão Maior), 2 mm, cor branca.
- Castor Aa (Gêmeos), 2,4 mm, cor branca.
- Castor Ab (Gêmeos), anã vermelha.
- Castor Ba (Gêmeos) 3,3 mm, cor branca.
- Castor Bb (Gêmeos), anã vermelha.
- Regulus (alfa de Leão A), 4,3 mm, cor azul.
Grupo II: de 5 a 20 vezes o diâmetro solar
- Hamal (alfa de Áries), 15 mm (1,5 cm), gigante vermelha, cor vermelha.
Grupo III: de 20 a 50 vezes o diâmetro solar
- Espiga (alfa de Virgem secundária), 37 mm (3,7 cm), cor amarela.
- Polaris (alfa Aa de Urso Menor), 38 mm (3,8 cm), cor amarela.
- Aldebarã (alfa de Touro), 40 mm (4 cm), cor laranja.
Grupo III: de 50 a 100 vezes o diâmetro solar
- Mirfak (alfa de Perseu), 60 mm (6 cm), cor amarela.
- Rigel (beta de Órion), 70 mm (7 cm), cor azul claro.
- Espiga (alfa de Virgem primária), 75 mm (7,5 cm), cor amarela.
- Almak (gama de Andrômeda), 80 mm (8 cm), cor laranja.
Grupo IV: de 100 a 200 vezes o diâmetro solar
- Y Canum Venaticorum (Cães de Caça, Perdigueiros), 200 mm (20 cm), cor vermelha.
Grupo V: de 200 a 1.000 vezes o diâmetro solar – as supergigantes
Essas estrelas podem ser representadas usando balões ou bolas de encher gigantes.
- Antares (alfa de Escorpião), 700 mm (70 cm), cor vermelha.
Grupo VI: maiores que 1.000 vezes o diâmetro solar – as hipergigantes
Estas estrelas hipergigantes dificultam sua representação nessa escala solar. Uma possibilidade é construir outra escala usando por exemplo Antares como unidade e representar das supergigantes até as hipergigantes do Universo! Por exemplo, vejamos como ficariam as três maiores estrelas conhecidas até 2020 em nossa escala com o Sol de 1 milímetro:
- Stepheson 2-18, em Escudo, hipergigante vermelha com 2.150 mm (2,5 metros), cor vermelha.
- UY Scuti, em Escudo, hipergigante vermelha, com 1.700 mm, (1,7 metros), cor vermelha.
- NML Cygni, em Cisne, hipergigante vermelha, com 1.640 mm (1,6 metros), cor vermelha.
Cores: use cores têmpera para pintar as estrelas.
Preparação
A escala usada para este módulo visotáctil é de 1 mm que corresponde a 1.391.000 km (diâmetro médio do Sol).
Essa escala permite representar facilmente estrelas do tamanho do Sol até 100 vezes maiores, que ficariam com 10 centímetros.
Uma sugestão de estrelas envolve: o Sol (bola de 1mm, amarela), Sirius (2xSol, bola de 2mm), Aldebarã (4xSol, bola de 4mm), Polaris (50xSol, bola de 5cm), Mirfak (60xSol, bola de 6cm) , Rigel (7xSol, esfera de 7 cm), Almak (80xSol, esfera de 8 cm), Y Canum Venaticorum (200xSol, esfera de 20 cm). As estrelas são coloridas com cores de têmpera que representam as temperaturas de cor das estrelas.
Sugestão para Mediação
Convide os visitantes a embarcarem em uma viagem fantástica por algumas estrelas, e comparar seus tamanhos, suas cores, suas temperaturas e suas idades. Nesta atividade eles devem se imaginar hipergigantes, maiores do que estrelas para que possam vê-las e tocá-las com seus dedos e mãos.
Apresentando o Sol
- Apresente o modelo do Sol, e apresente suas características: seu tamanho, sua cor, sua temperatura e sua idade (desta se ele é uma estrela bebê, criança, jovem ou idosa).
- Saliente que o tamanho do Sol nesta escala, o tamanho de um planeta, da Terra, são imperceptíveis. Compare o Sol com Júpiter = 11x e com a Terra = 100x.
- Se houver interesse, informe que o Sol não permanecerá sempre assim. Ele também se desenvolve e vai finalizar seus dias como uma estrela anã branca (comparar o tamanho com o Sol atual ou Júpiter).
Compare com Sírius (ou alguma com mesmo tamanho)
- Convide o participante a segurar o Sol em uma das mãos e entregue a próxima esfera, representando a estrela Sirius. Peça que o visitante compare os tamanhos das duas estrelas. Desafie o visitante a pensar por que teriam tamanhos diferentes. Apresente o conceito de estrelas com tamanhos diferentes.
Compare com Aldebarã, ou uma estrela com cor diferente do Sol
- Convide o participante a segurar o Sol em uma das mãos e receber a próxima esfera, representando a estrela Aldebarã. Peça que ele compare os tamanhos das duas estrelas. Usando Aldebarã, introduza a ideia de que as estrelas têm cores diferentes.
- Indague aos visitantes porque será que elas possuem cores diferentes (pensamento livre).
Um Trio de Estrelas
- Convide o participante a segurar o Sol em uma das mãos e receber a próxima esfera, a Polaris. Compare os tamanhos das duas estrelas. Usando Polaris, introduza o conceito de sistema triplo de estrelas Aa, Ab e B. As estrelas Ab e B são quase do tamanho do Sol.
Estrelas Sextuplas
- A estrela Castor é formada por um sistema de 6 estrelas (brancas e anãs vermelhas), outra oportunidade para falar de sistemas múltiplos de estrelas. São na verdade 3 pares de estrelas duplas.
Estrelas também envelhecem
- Convide o participante a segurar o Sol em uma das mãos e receber a próxima esfera, a estrela Mirfak. Peça que ele compare os tamanhos das duas estrelas. Mirfak representa um estágio final do desenvolvimento desses tipos de estrelas (supernova). Procure destaque além do seu tamanho, a informação de suas idades.
Estrelas Azuis
- Convide o participante a segurar o Sol em uma das mãos e receber a próxima esfera, a da estrela Rigel. Peça que ele compare os tamanhos e as cores das duas estrelas. Usando Rigel, apresente o conceito de estrelas supergigantes azuis.
Estrelas Gigantes
- Convide o participante a segurar o Sol em uma das mãos e receber a próxima esfera, a da estrela Almak. Peça que ele compare os tamanhos das duas estrelas.
- Em seguida, o participante segura o Sol em uma das mãos e recebe a próxima esfera, a da estrela Y Canum Venaticorum. Compare os tamanhos das duas estrelas. Descreva a estrela chamada pelo astrônomo Angelo Secchi de “A Soberba”, a gigante vermelha com abundância de carbono.
As Maiores
- Peça que o participante segure o Sol em uma das mãos. Explique ao participante que as maiores estrelas conhecidas estão na Constelação de Escudo: a estrela UY, em nossa escala com um diâmetro de 1,7 metros e a recordista Stepheson 2-18 que em nossa escala teria 2,15 metros. Atualmente elas são as duas maiores estrelas conhecidas da Via Láctea. Se UY fosse colocada no centro de nosso sistema solar, a superfície da estrela engoliria Júpiter e atingiria 1 UA além de Saturno.
- Você pode representá-las usando um disco com seus diâmetros construído com folhas de papel pardo. Ou traçar um círculo de 1,7 e 2,2 metros no chão com giz.
Batendo um Papo: Hora de perguntar e se expressar
Pegue as esferas das várias estrelas e coloque-as sobre a mesa e deixe os participantes tocá-las livremente.
Informe que a Missão Tamanhos Estelares está chegando ao fim. E convide-os para expressarem o que pensam, sentem sobre as estrelas visitadas e a fazer perguntas.
- Que estrela você mais gostou?
- Qual achou mais interessante?
- Como você imagina que essas estrelas seriam em um telescópio?
- Por que as estrelas são sempre vistas como pontos? Comentário possível: as estrelas estão tão distantes que são apenas pontos de luz que nem mesmo os maiores telescópios atuais conseguem ampliar.
- Nosso corpo humano é baseado principalmente em carbono. Onde encontramos carbono no Universo? Informe que o processo de reação nuclear que ocorre nas estrelas permite a criação de vários elementos da tabela periódica. Comente: Todos os elementos são produzidos dentro das estrelas, exceto o hidrogênio que está presente no início do Universo.
- Somos feitos de estrelas? As estrelas são reatores nucleares que fundem elementos, a partir do hidrogênio, para produzir todos os outros elementos, incluindo o carbono de que somos feitos. Especificamente, as estrelas formam todos os elementos do hélio ao ferro durante suas vidas, enquanto todos os elementos mais pesados que o ferro são criados durante a explosão de uma supernova,
Sugestões
Você pode adaptar alterando o conjunto de estrelas para outras que achar mais interessante, por exemplo, incluindo mais estrelas relacionadas ao Hemisfério Celeste Sul, uma estrela de cada Constelação Zodiacal, etc.
Você pode:
- incluir fotos astronômicas das estrelas com descrição.
- Elaborar um pequeno texto sobre a história, a descoberta, os mitos e curiosidades sobre cada estrela.
- Verificar se a estrela possui exoplanetas. E talvez incluir algumas que tenham à listagem.
Você sempre poderá tornar esse modelo mais rico e encantador aos visitantes!