Ano-luz é a distância percorrida pela luz durante o período de um ano terrestre. É uma unidade de distância usada para expressar escalas astronômicas, como distâncias entre estrelas e até mesmo entre galáxias. Veja também: Velocidade da luz Como as distâncias entre os corpos celestes são muito grandes para serem expressas em metros ou quilômetros, usamos o conceito de ano-luz. Como a luz move-se com velocidade constante no vácuo (aproximadamente 300.000 km/s), podemos calcular a distância por ela percorrida durante um ano facilmente. Para isso, usamos a fórmula da velocidade média:
 Os Pilares da Criação são colunas de hidrogênio e outros gases com quase quatro anos-luz de comprimento. Veja também: Cinco grandes marcos da Astronomia Curiosidades
Ano-luz (l.y., do inglês light-year) é uma unidade de medida usada na Astronomia. Significa a distância que um fóton (uma partícula de luz) percorre durante um ano. A velocidade da luz é a mais rápida que existe. A capacidade de um fóton se deslocar é de 300.000 quilômetros por segundo. Cada ano-luz corresponde a cerca de 9,5 trilhões de quilômetros, ou seja, 9.500.000.000.000 quilômetros. Um fóton percorre a distância da Lua ao planeta Terra em cerca de 1 segundo. Apesar de ser o corpo celeste mais perto da Terra, a distância entre a Lua e o nosso planeta é de aproximadamente 384 mil quilômetros. Por que ano-luz é a unidade astronômica? Simplesmente para evitar a utilização de números gigantescos, afinal no que respeita ao Universo as distâncias são realmente imensas. Não confunda! Ano-luz não é uma unidade de tempo. Como Calcular 1 Ano-luz?Para saber quanto equivale um ano-luz basta multiplicar a velocidade da luz pelo número de segundos que existem num ano. Um ano tem 31.536.000 de segundos. 300.000 km * 31.536.000 s= 9.460.800.000.000 km Então, se 1 ano-luz equivale a aproximadamente 9,5 trilhões de quilômetros, quanto vale 2 anos-luz? 300.000 km * 31.536.000 s= 9.460.800.000.000 km Ano-luz: Perguntas e Respostas Rápidas1) O que é? Uma unidade de medida astronômica. 2) Qual a velocidade da luz? 300.000 quilômetros ou 300.000.000 metros por segundo. 3) Um ano-luz equivale a? 9.460.800.000.000 quilômetros. Você também pode se interessar por:
O Ano-luz é uma medida de comprimento que corresponde à distância percorrida pela luz em um ano. "Isso significa, aproximadamento, a 9,5 trilhões de quilômetros", explica o físico Charles Bonatto, professor do Departamento de Astronomia do Instituto de Física da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS). Mais precisamente, são 9.460.536.207.068.016 de metros percorridos com uma velocidade de 299.792.458 metros por segundo durante 365 dias. Só pra ter uma idéia da rapidez, o tempo que a luz leva para percorrer os 149.597.870 de quilômetros que separam a Terra do Sol é de apenas 8,3 minutos. Fonte: Terra
No texto anterior sobre adaptações de medidas (leia aqui), falamos sobre métodos que eram bastante imprecisos e como evoluímos para a adoção de um sistema universal para a medição da massa, do comprimento e do tempo. Hoje, na segunda parte, falaremos do ano-luz, uma medida de distância! O ano é uma medida temporal, definida como o intervalo de tempo necessário para a Terra completar uma volta ao redor do Sol. Já a luz viaja a uma velocidade de 299.792.458 m/s. Mas e o ano-luz? Como tempo e velocidade podem estabelecer uma medida de distância? A velocidade é uma grandeza que estabelece uma relação entre distância e tempo. A velocidade média é a divisão entre deslocamento e tempo gasto – como metros por segundo (m/s) e quilômetros por hora (km/h). Por exemplo, para sabermos a velocidade média de um carro, observamos a distância percorrida por ele, que consiste no seu deslocamento, e dividimos pelo tempo gasto nesse trajeto. E isso também pode ser feito com a luz! Durante muito tempo, acreditou-se que a luz tinha uma velocidade infinita, ou seja, que ela é instantânea, mas não é bem assim. Ela é sim incrivelmente rápida: tem velocidade de quase 300 mil quilômetros por segundo! Galileu foi uma das pessoas que tentou medir a velocidade da luz, mas não obteve muito sucesso. Um dos primeiros experimentos realizados que obteve um resultado bastante satisfatório foi feito pelo físico francês Armand-Hyppolyte-Louis Fizeau, em 1849, com a ajuda de uma fonte de luz, uma roda dentada, um espelho comum e um espelho semi-refletor. Esquema do experimento de Fizeau para mensurar a velocidade da luz; disponível em: https://bit.ly/33OoGmH Fizeau construiu o aparato acima, em seu laboratório nos arredores de Paris, no qual uma roda dentada e um espelho foram colocados separados por 8.633 metros e foram enviados pulsos de luz entre eles. Com a roda dentada parada, ele viu que a luz passava pelo vão entre dois dentes, batia no espelho e retornava para o ponto de origem, passando pelo mesmo vão. O físico então começou a girar a roda, aumentando a velocidade até que o reflexo rebatido pelo espelho sumiu. Diminuindo a velocidade, o raio voltou a aparecer. Ele então concluiu que o feixe de luz rebatido pelo espelho estava sendo bloqueado pelo dente da engrenagem. Então, Fizeau sugeriu que a quantidade de tempo que a roda levava para mover a distância da largura de uma única engrenagem era equivalente a quanto tempo levou para o feixe de luz viajar até o espelho distante e voltar. Como sabia a velocidade de rotação da roda dentada, a largura de uma única engrenagem, bem como a distância até o espelho, o cientista conseguiria calcular a velocidade da luz. E conseguiu! Ele obteve o valor de 313.300 km/s, apenas 5% a mais do que medimos hoje com a ajuda de tecnologias mais aprimoradas. Sabendo, então, o valor da velocidade da luz, que é uma constante, conseguimos estabelecer novas medidas que fazem sentido no contexto que estamos utilizando, como é o caso do ano-luz. Também podemos definir medidas derivadas: sendo o ano-luz a distância percorrida pela luz no vácuo, no tempo de 1 ano, isso possibilita adaptações para minutos ou segundos luz, por exemplo. Vimos, então, que quando se combina a medida da velocidade da luz com uma medida de tempo, temos uma relação de distância. Vamos pensar no nosso dia a dia: por exemplo, sabendo que a velocidade média é o deslocamento dividido pelo tempo, podemos combinar a velocidade média de um carro e o tempo que ele gastou para descobrirmos a distância percorrida. Para isso, basta multiplicarmos a velocidade pelo tempo gasto. É comum utilizarmos o metro e seus múltiplos, ou divisores, como medidas de distância no nosso cotidiano. Já o ano-luz é a medida mais utilizada na astronomia, uma vez que envolve distâncias bem maiores do que as que encontramos aqui na Terra. O Sol está a 149.600.000 km de distância da Terra. Isso é muito, não é mesmo?! Mas há outros jeitos de nos referirmos a essa distância. A luz do Sol leva cerca de 8,3 minutos para chegar até a Terra, ou seja, nossa estrela está a uma distância de 8,3 minutos-luz de nós. Essa distância também define outra unidade de medida importante para o estudo do Sistema Solar: a unidade astronômica (UA), que corresponde à distância média entre a Terra e Sol. Uma unidade astronômica equivale a 499 segundos-luz Alfa Centauri é um sistema triplo de estrelas, sendo que a mais próxima de nós – depois do Sol -, é a Proxima Centauri, que fica a 278.261 UA ou, como também podemos dizer, 4,4 anos-luz de nós! Isso significa que a luz que está saindo agora do nosso Sistema Solar vai chegar em Alfa Centauri daqui a 4,4 anos! E o contrário também é verdade, ou seja, a luz dela que estamos vendo hoje viajou durante 4,4 anos para chegar até nossos olhos – é isso mesmo: nós olhamos sempre para o passado das estrelas, já que a luz não é instantânea!
Para saber mais: B. Walker, Optical Engineering Fundamentals, Second Edition, SPIE Press, Bellingham, WA (2008). Acesso em 16 nov 2020. Disponível em <https://spie.org/publications/tt82_25_speed_of_light?SSO=1> [Texto de autoria de Samantha Jully, estagiária do Núcleo de Astronomia] |
O que é ano luz
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