Cartões de Astronomia
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- Introdução (Astronomia)Cartões de revisão que introduzem a astronomia. O que a astronomia estuda e onde os elementos da vida foram formados. A natureza da ciência: hipóteses, ciência observacional versus ciência histórica, e revisão por pares. A universalidade das leis físicas. Os números na astronomia: notação científica, a velocidade da luz e o ano-luz. O tempo de viagem da luz e olhar para o passado. Um passeio pelo sistema solar: planetas, estrelas, a unidade astronômica, e os tamanhos e distâncias da Terra, da Lua e do Sol. A Via Láctea e o universo em grande escala: galáxias, constelações, o Grupo Local, Andrômeda, supercúmulos e quasares. O universo do muito pequeno: átomos, moléculas, elementos e a densidade da matéria no ar, no espaço interestelar e no espaço intergaláctico. O calendário cósmico de Carl Sagan.
- Observar o céu: o nascimento da astronomia (Astronomia)Cartas de revisão sobre como os seres humanos aprenderam a ler e a compreender o céu. A esfera celeste e os seus pontos de referência: o zénite, o horizonte, os polos celestes e o equador celeste, e como a altura do polo revela a sua latitude. A eclíptica, as 88 constelações, os asterismos e o zodíaco. A astronomia antiga: Eratóstenes medindo a Terra, Hiparco e o seu catálogo de estrelas, as magnitudes e a precessão, o modelo geocêntrico de Ptolomeu e o Almagesto, Stonehenge e os maias. A astrologia contra a astronomia: os horóscopos, os doze signos e por que a astrologia não tem fundamento científico. O nascimento da astronomia moderna: Copérnico e o modelo heliocêntrico, e as descobertas telescópicas de Galileu sobre as fases de Vénus, as luas de Júpiter, as estrelas da Via Láctea e as montanhas da Lua.
- Órbitas e gravidade (Astronomia)Cartões de revisão sobre como os movimentos dos planetas foram medidos e finalmente explicados. Os 20 anos de observações de Tycho Brahe e as três leis do movimento planetário de Kepler: órbitas elípticas, focos e excentricidade, a lei das áreas iguais e P ao quadrado = a ao cubo. A síntese de Newton: suas três leis do movimento, a quantidade de movimento, a massa, a velocidade, a aceleração, a densidade e o momento angular. A lei da gravitação universal, a força do inverso do quadrado, a constante gravitacional e a forma, com a massa, da terceira lei de Kepler formulada por Newton. As órbitas no sistema solar: periélio e afélio, os oito planetas, o cinturão de asteroides e os cometas. Satélites e naves espaciais: velocidades circular e de escape, decaimento orbital e assistências gravitacionais (Voyager 2). Por fim, a gravidade com muitos corpos: as perturbações e a previsão e a descoberta de Netuno que confirmou as leis de Newton.
- Terra, Lua e céu (Astronomia)Cartões de revisão sobre como os movimentos da Terra definem o céu e as nossas medidas do tempo. A esfera celeste: círculos máximos, meridianos, longitude e latitude, o equador e os polos celestes, a declinação e a ascensão reta, e o pêndulo de Foucault. As estações: a inclinação axial de 23,5 graus da Terra, os solstícios e equinócios, e os trópicos e círculos polares. A medição do tempo: os dias siderais em comparação com os solares, o tempo solar aparente e médio, os fusos horários padrão, o horário de verão e a linha internacional de data. O calendário: o ano trópico e o mês sinódico, as reformas juliana e gregoriana, e as regras dos anos bissextos. Fases e movimentos da Lua: os meses sideral e sinódico, os horários de nascer e pôr de cada fase, e a rotação síncrona. As marés oceânicas: a força de maré, as duas saliências, as marés vivas e mortas, e o atrito das marés. Por fim, os eclipses do Sol e da Lua: a umbra e a penumbra, os eclipses anulares e totais, e por que não ocorrem todos os meses.
- Radiação e espectros (Astronomia)Cartões de revisão sobre a luz e como ela revela a natureza da matéria em todo o universo. O comportamento da luz: a teoria eletromagnética de Maxwell, o comprimento de onda e a frequência, a velocidade da luz, o fóton e a dualidade onda-partícula, e a lei do inverso do quadrado para o brilho. O espectro eletromagnético: raios gama, raios X, ultravioleta, visível, infravermelho, micro-ondas e ondas de rádio, além da lei de Wien e da lei de Stefan-Boltzmann para a radiação de corpo negro. A espectroscopia: o prisma de Newton, a dispersão, os espectros contínuo, de absorção e de emissão, as linhas de Fraunhofer e a identificação de elementos por Kirchhoff. A estrutura do átomo: elétrons, prótons e nêutrons, o núcleo, os isótopos, o modelo de Bohr e a constante de Planck. A formação das linhas espectrais: estados fundamental e excitados, excitação e emissão, as séries de Lyman, Balmer e Paschen do hidrogênio, a ionização e a recombinação. Por fim, o efeito Doppler: desvio para o azul e para o vermelho, velocidade radial e a fórmula de Doppler.
- Instrumentos astronômicos (Astronomia)Cartões de revisão sobre os telescópios e detectores que os astrônomos usam para estudar o universo. Telescópios: suas funções de captação e focalização da luz, a abertura e a área coletora, refratores frente a refletores, a aberração cromática, o foco newtoniano e o Cassegrain, e a história desde Lippershey e Galileu até o primeiro refletor de Newton e os grandes refratores. Os telescópios de hoje: os gigantes de 8 a 10 metros (Keck, Gran Telescopio Canarias, VLT, Subaru, Gemini, Hale), os espelhos segmentados, os sítios altos e escuros, e a óptica ativa e adaptativa. Detectores: placas fotográficas, CCD, imagem frente a espectroscopia, redes de difração e detectores de infravermelho resfriados. Radiotelescópios: Jansky e Reber, antenas e receptores, Green Bank, Arecibo e FAST, e a interferometria do VLA e ALMA até o VLBA. Observatórios espaciais: Hubble, IRAS, Spitzer, JWST, SOFIA, Chandra e Fermi. E os futuros gigantes: o ELT, o TMT, o GMT, o Observatório Vera Rubin e o Cherenkov Telescope Array.
- O sistema solar: uma visão geral (Astronomia)Cartões de revisão que apresentam o sistema solar como um todo. O seu inventário: o Sol, os oito planetas, as suas luas e anéis, e detritos como asteroides, cometas e poeira, formados juntos há cerca de 4.5 mil milhões de anos. A disposição: o Sol que concentra 99.8 por cento da massa, os planetas terrestres frente aos jovianos, as distâncias em unidades astronómicas e os períodos orbitais, as densidades e as rotações. Os corpos mais pequenos: os objetos transnetunianos, os cinco planetas anões, as luas desde os satélites galileanos até Titã e Tritão, os sistemas de anéis, os asteroides, os cometas, os meteoros e os meteoritos. Composição e estrutura: as gigantes ricas em hidrogénio, os planetas terrestres de silicato e ferro, a diferenciação, e como a temperatura da superfície diminui com a distância. A datação de superfícies por contagem de crateras e por decaimento radioativo, com os principais pares de isótopos pai-filho e as suas meias-vidas. E a origem do sistema solar a partir de uma nebulosa solar de gás e poeira em rotação.
- A Terra como planeta (Astronomia)Cartões de revisão para estudar a Terra como um dos planetas terrestres. Suas propriedades globais: diâmetro, massa, densidade recorde e velocidade de escape. Seu interior estratificado formado por diferenciação: a crosta oceânica basáltica e a crosta continental granítica, o manto profundo, o núcleo de ferro, e o campo magnético e a magnetosfera que o núcleo líquido produz. Sua crosta inquieta: rochas ígneas, sedimentares e metamórficas, cerca de uma dúzia de placas tectônicas impulsionadas pela convecção do manto, pela expansão do assoalho oceânico, pela subducção, pelas falhas, pela deriva continental e pelos pontos quentes. Sua atmosfera: a mistura de nitrogênio, oxigênio e argônio, a pressão ao nível do mar, a troposfera, a estratosfera e a ionosfera, a camada de ozônio, e o tempo em contraste com o clima. A coevolução da vida e do ar: as rochas mais antigas, os estromatólitos, a ascensão do oxigênio, e o dióxido de carbono atual e o efeito estufa. E os impactos cósmicos que moldaram a Terra, de Tunguska e Chelyabinsk ao Meteor Crater e ao impacto de Chicxulub que encerrou a era dos dinossauros.
- Mundos crivados de crateras: a Lua e Mercúrio (Astronomia)Cartas de revisão para estudar a Lua e Mercúrio, os mundos sem ar e densamente crivados de crateras mais próximos de nós. As propriedades globais da Lua: o seu diâmetro, a sua massa, a gravidade superficial, a velocidade de escape, a sua baixa densidade e a sua rotação síncrona, e por que não retém atmosfera. Os seus dois tipos de terreno: os mares basálticos escuros (maria) que inundaram bacias de impacto, as terras altas brilhantes, antigas e densamente crivadas de crateras de anortosito, o regolito e as suas temperaturas extremas de dia e de noite. A física da formação de crateras de impacto: as velocidades de impacto, a explosão em escala nuclear, os tamanhos da cratera e da ejecta, os raios brilhantes, as crateras secundárias e com que frequência se formam crateras de um dado tamanho. As ideias concorrentes sobre a origem da Lua, desde as hipóteses da fissão, da irmã e da captura até a principal hipótese do grande impacto. E Mercúrio: a sua órbita excêntrica, o seu enorme núcleo de ferro, a ressonância spin-órbita de 3 para 2, as suas temperaturas extremas, as escarpas de contração, a bacia de Caloris, o gelo polar e as missões Mariner 10 e MESSENGER que o cartografaram.
- Planetas semelhantes à Terra: Vênus e Marte (Astronomia)Cartões de revisão para estudar Vênus e Marte como planetas rochosos semelhantes à Terra: suas atmosferas, superfícies, geologia, história climática e a comparação com a Terra.
- Os planetas gigantes (Astronomia)Cartões de revisão sobre os quatro planetas gigantes do sistema solar exterior: Júpiter, Saturno, Urano e Netuno. A composição do sistema solar exterior e a distinção entre os gigantes gasosos (Júpiter e Saturno) e os gigantes de gelo (Urano e Netuno). As missões robóticas que os exploraram: as Pioneer, as duas Voyager e a sua Grande Viagem, a Galileo e a sua sonda atmosférica em Júpiter, a Cassini e a aterragem em Titã em Saturno, e a órbita polar da Juno. As propriedades gerais de cada planeta: período orbital, diâmetro, massa, densidade, rotação e inclinação axial, incluindo Urano inclinado de lado. Os seus interiores de hidrogénio metálico líquido, núcleos de rocha e gelo, fontes de calor internas e campos magnéticos intensos e inclinados. E as suas atmosferas: a composição de hidrogénio e hélio, as camadas de nuvens de amoníaco e metano, as bandas e zonas, as ferozes correntes de jato e as tempestades duradouras como a Grande Mancha Vermelha de Júpiter e a Grande Mancha Escura de Netuno.
- Anéis, luas e Plutão (Astronomia)Cartões de revisão sobre os sistemas de luas e anéis dos planetas gigantes e sobre o planeta anão Plutão. As quatro luas galileanas de Júpiter: Calisto, fortemente craterizada, a gigantesca Ganimedes, Europa com o seu oceano e Io, a vulcânica, cujas erupções são alimentadas pelo aquecimento de maré. As luas de Saturno, incluindo Titã com a sua densa atmosfera de nitrogénio e os seus lagos de hidrocarbonetos, e Encélado com os seus géiseres de água e o seu oceano subsuperficial. Tritão, a lua capturada de Neptuno, o mundo mais frio já visitado, com os seus géiseres de nitrogénio. Plutão e a sua grande lua Caronte, num duplo bloqueio de maré, explorados pela New Horizons em 2015. E os sistemas de anéis planetários: os brilhantes e largos anéis de gelo de água de Saturno com a divisão de Cassini, os escuros e estreitos anéis de Úrano e Neptuno, e como as ressonâncias orbitais e as luas pastoras os esculpem.
- Cometas e asteroides (Astronomia)Cartões de revisão sobre os corpos pequenos do sistema solar: asteroides e cometas. O cinturão de asteroides entre Marte e Júpiter, os maiores asteroides Ceres, Palas e Vesta, e as classes de composição do tipo C, tipo S e tipo M. As sondas que visitaram e coletaram amostras de asteroides: Galileo, NEAR-Shoemaker, Hayabusa, OSIRIS-REx, Dawn e Lucy, além do visitante interestelar 'Oumuamua. Os objetos próximos da Terra e a defesa planetária: as explosões aéreas de Tunguska e Chelyabinsk, o Spaceguard Survey e as missões DART e Hera. A anatomia de um cometa, com o seu núcleo, a cabeleira e as caudas, o modelo da bola de neve suja de Fred Whipple e cometas famosos como o Halley e o 67P Churyumov-Gerasimenko, explorado por Rosetta e Philae. E os reservatórios que abastecem os cometas: a distante nuvem de Oort dos cometas de período longo e o cinturão de Kuiper além de Netuno que alimenta os cometas de período curto.
- Amostras cósmicas e a origem do sistema solar (Astronomia)Cartões de revisão sobre as amostras cósmicas que chegam à Terra e o que revelam sobre como o sistema solar se formou. Os meteoros, as estrelas cadentes produzidas quando partículas minúsculas se consomem na atmosfera, e as chuvas de meteoros que a Terra encontra ao cruzar a corrente de detritos de um cometa, das Perseidas às Leônidas. Os meteoritos, os fragmentos que sobrevivem até o solo: as classes ferrosas, rochosas e rochoso-ferrosas, os corpos primitivos em oposição aos diferenciados, e os aminoácidos do meteorito de Murchison que datam o sistema solar em cerca de 4,56 bilhões de anos. O modelo da nebulosa solar para a formação: um disco giratório em colapso, a sequência de condensação que separou os planetas rochosos interiores dos gigantes gelados, a acreção de planetesimais e a diferenciação. O que nos ensinam outros sistemas planetários, descobertos pelos métodos Doppler e de trânsito e pelo Kepler: superterras, júpiteres quentes e migração planetária. E a evolução a longo prazo dos mundos, onde o tamanho determina por quanto tempo um planeta permanece geologicamente ativo, da Lua morta à Terra com tectônica de placas e ao Olympus Mons em Marte.
- O Sol: uma estrela comum (Astronomia)Cartões de revisão sobre o Sol, a estrela comum no centro do nosso sistema solar, e a atividade que percorre a sua superfície. A sua estrutura e composição: uma bola composta sobretudo de hidrogénio e hélio com um milhão de quilómetros de largura, do núcleo a 15 milhões de graus através da zona convectiva até à fotosfera visível, a fina cromosfera e a ténue mas quentíssima coroa a um milhão de graus que lança o vento solar. O ciclo solar: as manchas solares com a sua umbra e penumbra, o ritmo de cerca de 11 anos dos máximos de manchas solares, a rotação diferencial, o efeito Zeeman que mapeia os campos magnéticos, e o ciclo magnético de 22 anos impulsionado pelo dínamo solar. A atividade solar acima da fotosfera: as fáculas, as proeminências, as erupções, as ejeções de massa coronal e as regiões ativas onde intensos campos magnéticos as ligam. E a meteorologia espacial, o modo como as partículas e a radiação do Sol perturbam a magnetosfera da Terra, desde o evento de Carrington de 1859 e o apagão do Quebeque de 1989 até ao mínimo de Maunder.
- O Sol: uma central nuclear (Astronomia)Cartões de revisão sobre como o Sol realmente brilha. O enigma do século XIX sobre a fonte de energia do Sol: a combustão química duraria apenas alguns milhares de anos, e mesmo a contração gravitacional de Kelvin e Helmholtz só poderia alimentá-lo por cerca de 100 milhões de anos, muito aquém da idade geológica da Terra. A resposta veio do E = mc^2 de Einstein e da fusão nuclear: nas profundezas do núcleo, acima de cerca de 12 milhões de K, a cadeia próton-próton funde cerca de 600 milhões de toneladas de hidrogênio em hélio a cada segundo, convertendo cerca de 4 milhões de toneladas de matéria em energia pura. O interior solar em teoria: o equilíbrio hidrostático, as zonas radiativa e convectiva, e as centenas de milhares de anos que um fóton leva para escapar enquanto um neutrino sai em segundos. E as observações que o confirmam: o problema dos neutrinos solares, a oscilação de neutrinos, os experimentos de Davis e Sudbury, e a heliossismologia.
- Analisar a luz das estrelas (Astronomia)Cartões sobre como os astrónomos leem a luz de uma estrela. Brilho: a diferença entre a luminosidade (a energia total emitida por segundo) e o brilho aparente (a energia que nos chega), o enfraquecimento segundo a lei do inverso do quadrado com a distância, e a escala de magnitudes de Hiparco, na qual mais brilhante significa um número menor e cinco magnitudes abrangem um fator de 100. Cor: a temperatura da superfície de uma estrela define a sua cor, de mais de 40.000 K azul-branco até cerca de 2.000 K vermelho, quantificada pelo índice de cor UBV. Espetros: as classes ordenadas por temperatura OBAFGKM (mais L, T, Y), as suas assinaturas de riscas espetrais, as anãs castanhas e Annie Jump Cannon. E o que os espetros revelam: a composição (cerca de três quartos de hidrogénio), a velocidade radial a partir do desvio de Doppler, o movimento próprio no céu, e a rotação e a pressão lidas na largura das riscas.
- As estrelas: um censo celeste (Astronomia)Cartas sobre o recenseamento das estrelas. A vizinhança solar: contar as estrelas dentro de cerca de 21 anos-luz mostra que as anãs vermelhas de tipo M, frias e ténues, superam de longe as estrelas luminosas, e que as estrelas brilhantes do nosso céu o são porque são potentes, não porque estão próximas. Massas: como as estrelas binárias e a forma de Newton da terceira lei de Kepler permitem aos astrónomos pesar as estrelas, desde as menores estrelas verdadeiras, próximas de 1/12 de uma massa solar, passando pelas anãs castanhas, até cerca de 250 massas solares, e a relação massa-luminosidade que liga as duas. Diâmetros: os métodos indiretos (ocultações lunares, binárias eclipsantes e a lei de Stefan-Boltzmann) que revelam tamanhos desde aproximadamente o do Sol até à vasta supergigante vermelha Betelgeuse. E o diagrama de Hertzsprung-Russell: o gráfico da luminosidade em função da temperatura, no qual a sequência principal, as gigantes, as supergigantes e as anãs brancas ocupam cada uma o seu lugar.
- Distâncias celestes (Astronomia)Cartões sobre como os astrónomos medem as distâncias no espaço. Unidades fundamentais: a história do metro, o segundo-luz e a unidade astronómica (a distância média entre a Terra e o Sol), determinada com precisão nos tempos modernos pela medição por radar. O levantamento das estrelas: a paralaxe e a triangulação, o parsec, a relação D = 1/p, a primeira paralaxe estelar medida por Bessel em 1838 e os satélites Hipparcos e Gaia, que estenderam o método a toda a Galáxia. As estrelas variáveis como velas padrão: as cefeidas pulsantes e as estrelas RR Lyrae, a curva de luz e o período, e a relação período-luminosidade de Henrietta Leavitt, que permitiu às cefeidas alcançar dezenas de milhões de anos-luz. E o método do diagrama H-R (paralaxe espectroscópica), as classes de luminosidade das supergigantes às anãs, e a escada de distâncias cósmicas que encadeia todas estas técnicas.
- Entre as estrelas: gás e poeira no espaço (Astronomia)Cartas sobre o meio interestelar, o gás e a poeira entre as estrelas. A mistura: cerca de 99% de gás e 1% de poeira, sobretudo hidrogénio e hélio, totalizando aproximadamente 15% da massa estelar da Galáxia. Gás interestelar: regiões H II quentes e ionizadas e o seu brilho vermelho de H-alfa, hidrogénio neutro e frio e a linha de 21 centímetros, gás ultraquente de supernova e frias e gigantescas nuvens moleculares ricas em moléculas. Poeira cósmica: minúsculos grãos com núcleo rochoso e manto gelado que causam extinção, avermelhamento e nebulosas de reflexão e escuras. Raios cósmicos: núcleos e electrões de alta velocidade, na sua maioria protões, que chegam quase à velocidade da luz. O ciclo de vida da matéria cósmica quando as estrelas devolvem ao espaço gás e poeira enriquecidos. E a própria vizinhança do Sol, a quente Bolha Local e a nuvem Local Fluff que nos rodeia.
- O nascimento das estrelas e a descoberta de planetas fora do sistema solar (Astronomia)Cartões de revisão sobre como as estrelas nascem e como encontramos planetas ao redor de outras estrelas. A formação estelar em nuvens moleculares gigantes: seus interiores frios e filamentares, os aglomerados densos e os núcleos que colapsam, e o vívido exemplo da nuvem molecular de Órion e sua nebulosa. As etapas de uma estrela em formação: protoestrelas, discos protoestelares em rotação, estrelas T Tauri, ventos estelares e os jatos que iluminam os objetos de Herbig-Haro. Ler a evolução estelar no diagrama H-R: traços evolutivos, o limiar de 12 milhões de K para alcançar a sequência principal e os limites de massa das estrelas verdadeiras. Evidências de que os planetas se formam em discos circunstelares, crescendo por acreção desde grãos de poeira até planetesimais e planetas gigantes. E a revolução dos exoplanetas: 51 Pegasi b, os métodos de velocidade radial e de trânsito, a imagem direta, a colheita de Kepler, as superterras e os mini-Netunos, e a migração planetária.
- Estrelas da adolescencia a velhice (Astronomia)Cartoes de revisao sobre como as estrelas envelhecem e morrem. A vida na sequencia principal: a sequencia principal de idade zero, a pequena fracao de massa convertida em energia pela fusao e como o tempo de vida depende fortemente da massa, de uma estrela O que dura um milhao de anos a uma ana M que dura centenas de bilhoes. O caminho para fora da sequencia principal: a contracao do nucleo, a fusao de hidrogenio em camada e o inchamento ate virar uma gigante vermelha fria e luminosa como Betelgeuse. Ler as idades estelares nos aglomerados: os tipos globular, aberto e associacao, e o ponto de desvio da sequencia principal que data um aglomerado e ate limita a idade do universo. E as fases posteriores: o processo triplo alfa e o flash de helio, o nucleo estratificado de carbono e oxigenio, a ejecao de uma nebulosa planetaria e, nas estrelas massivas, a fusao em uma estrutura de camadas de cebola que termina no ferro.
- A morte das estrelas (Astronomia)Cartoes de revisao sobre como as estrelas terminam a sua vida. A morte das estrelas de baixa massa: o limite de Chandrasekhar, as anas brancas de eletroes degenerados, a sua composicao de carbono, oxigenio e neon e a densidade extrema, e o seu desvanecimento ate se tornarem anas negras. O fim explosivo das estrelas massivas: o interior em camadas de cebola que funde ate ao ferro, o colapso do nucleo em neutroes e neutrinos e a supernova de tipo II que semeia o espaco com os elementos mais pesados. Supernovas observadas, de SN 1006 a SN 1987A. Estrelas de neutroes e pulsares: o seu tamanho, densidade e gravidade a superficie, a descoberta de Jocelyn Bell em 1967, o modelo do farol e os magnetares. A evolucao dos sistemas binarios: novas, supernovas de tipo Ia e pulsares de milissegundo. E as explosoes de raios gama, curtas resultantes da fusao de estrelas de neutroes e longas resultantes do colapso de estrelas massivas.
- Buracos negros e espaco-tempo curvo (Astronomia)Cartoes de revisao sobre a relatividade geral de Einstein e a sua previsao mais extrema. A teoria em si: o principio de equivalencia, o espaco-tempo curvado pela materia e a gravidade entendida como essa curvatura. Os testes classicos: a precessao do perielio de Mercurio, o desvio da luz estelar observado no eclipse de 1919, o desvio para o vermelho gravitacional e a dilatacao do tempo, bem como as correcoes relativistas que mantem o GPS preciso. Os buracos negros: o horizonte de eventos, o raio de Schwarzschild, a singularidade, a espaguetificacao e a massa do nucleo necessaria para formar um. As provas: os binarios de raios X, os discos de acrecao, Cygnus X-1 e os buracos negros supermassivos nos centros galacticos. E a astronomia de ondas gravitacionais: o pulsar binario PSR 1913+16, LIGO, e as fusoes de buracos negros de 2015 e de estrelas de neutrons de 2017.
- A Via Láctea (Astronomia)Cartões de revisão sobre a nossa galáxia. A sua arquitetura: o mapeamento de Herschel e Shapley, o disco fino e o disco espesso, o bojo nuclear e o halo de estrelas e matéria escura, com a posição do Sol a cerca de 26.000 anos-luz do centro. A sua estrutura espiral traçada pela linha do hidrogênio de 21 cm, os braços de Escudo-Centauro e de Perseu e o esporão de Órion-Cisne do Sol. A sua massa a partir das velocidades orbitais e da terceira lei de Kepler, o ano galáctico de 225 milhões de anos e as evidências de um vasto halo escuro. O seu centro: o buraco negro Sagittarius A* de 4,6 milhões de massas solares, as órbitas estelares que permitem pesá-lo e o trabalho de Andrea Ghez, premiado com o Nobel. As suas populações estelares: as populações I e II de Baade e as suas idades e metalicidades. E a sua formação e crescimento por colapso protogaláctico e a acreção contínua de galáxias anãs, terminando com a futura fusão com Andrômeda.
- Galáxias (Astronomia)Cartões de revisão sobre as galáxias além da Via Láctea. A sua descoberta: os universos-ilha de Kant, o grande debate sobre as nebulosas espirais e a prova de Edwin Hubble de 1924, usando cefeidas em Andrómeda, de que as galáxias se situam muito além da nossa. Os seus tipos no diagrama de diapasão de Hubble: espirais e espirais barradas de Sa a Sc, elípticas de E0 a E7 desde anãs a gigantes, lenticulares S0 e irregulares como as Nuvens de Magalhães, com os seus tamanhos, massas e luminosidades. As suas propriedades medidas a partir das velocidades de rotação e orbitais, e as razões massa-luminosidade que denunciam a matéria escura. A escada de distâncias extragaláctica: cefeidas, supernovas de tipo Ia e a relação de Tully-Fisher. E o universo em expansão: os desvios para o vermelho de Slipher, a teoria de Lemaître de 1927, a lei velocidade-distância de Hubble-Humason, a constante de Hubble e a imagem do pão de passas de uma expansão sem centro.
- Galáxias ativas, quasares e buracos negros supermassivos (Astronomia)Cartões de revisão sobre os núcleos galácticos ativos e os buracos negros supermassivos que os alimentam. Quasares: o significado de fonte de rádio quase estelar, a sua descoberta na década de 1950 com equipamento de radar excedente, a leitura feita por Maarten Schmidt em 1963 do enorme desvio para o vermelho de 3C 273, os desvios para o vermelho que atingem 96% da velocidade da luz, as galáxias hospedeiras observadas pelo telescópio espacial Hubble e a rápida variabilidade que situa a região emissora em poucos meses-luz. O motor: um buraco negro central alimentado por um disco de acreção aquecido por atrito, a eficiência massa-energia de cerca de 10% que ofusca a fusão nuclear, massas desde menos de um milhão até dezenas de milhares de milhões de Sóis, M87 e a sombra captada pelo Event Horizon Telescope em 2019, e jatos lançados a velocidades próximas à da luz. E a evolução cósmica: o pico inicial de quasares e formação estelar, a razão de massa de 1/200 entre buraco negro e galáxia, os eventos de disrupção de maré, os buracos negros semente, fusões como NGC 6240 e a retroação dos buracos negros sobre o nascimento de estrelas.
- A evolução e a distribuição das galáxias (Astronomia)Cartões de revisão sobre como as galáxias se formaram, cresceram e se organizaram pelo cosmos. Um olhar para trás no tempo: o universo com 13,8 mil milhões de anos, as primeiras estrelas surgidas em menos de mil milhões de anos, as mais de 2 biliões de galáxias e as minúsculas galáxias primitivas, azuis e de baixa massa observadas a alto desvio para o vermelho. As fusões de galáxias: colisões muito mais frequentes no passado, surtos de formação estelar que consomem o seu gás em poucos milhões de anos, a galáxia Girino e a sua cauda de maré, os dois buracos negros gémeos da NGC 6240 e o canibalismo galáctico. A estrutura em grande escala: o princípio cosmológico, o Grupo Local, os enxames de Virgem e de Coma, os superenxames, os vazios e a teia cósmica com forma de esponja. A matéria escura: as curvas de rotação das galáxias, as razões massa-luminosidade dos enxames, as lentes gravitacionais, os MACHOs e a matéria escura fria em comparação com a quente. E a montagem da estrutura: a formação de cima para baixo em comparação com a de baixo para cima, as elípticas vermelhas e mortas e um universo composto por cerca de 5% de átomos, 27% de matéria escura e 68% de energia escura.
- O Big Bang (Astronomia)Cartões de revisão sobre a origem e a evolução de todo o universo. A idade do cosmos: o tempo de Hubble, o universo com 13,8 mil milhões de anos, a desaceleração que deu lugar à aceleração impulsionada pela energia escura, e o resultado de 1998 sobre as supernovas de tipo Ia, distinguido com o Prémio Nobel de 2011. Um modelo do universo: o cosmos homogéneo e isótropo em grande escala, o fator de escala, o desvio para o vermelho cosmológico, a densidade crítica e as geometrias aberta, fechada e plana. O início: o Big Bang, o átomo primordial de Lemaitre, o universo quente e primordial de Gamow, a escala temperatura-tempo, e a nucleossíntese de hidrogénio, hélio e lítio nos primeiros quatro minutos. O fundo cósmico de micro-ondas: Penzias e Wilson, o corpo negro a 2,73 kelvin, a recombinação aos 380 000 anos, e as missões COBE, WMAP e Planck. De que é feito o universo: cerca de 4 % de matéria comum, 27 % de matéria escura e 68 % de energia escura. E as ideias de fronteira: a inflação e os problemas da planura e do horizonte, as quatro forças fundamentais, as teorias da grande unificação, o princípio antrópico, o ajuste fino cósmico e o multiverso.
- A vida no universo (Astronomia)Cartões de revisão sobre a busca por vida além da Terra. O contexto cósmico: a evolução química dos elementos, as moléculas orgânicas e os hidrocarbonetos, a bioquímica e a Terra como o terceiro planeta com água líquida. A astrobiologia: os elementos e o solvente de que a vida precisa, os extremófilos e os limites conhecidos de temperatura, acidez e alcalinidade, os fósseis mais antigos e os estromatólitos, a ascensão do oxigênio, as proteínas e o DNA, o mundo de RNA e os experimentos de Miller-Urey. A exploração do sistema solar e além: a zona habitável, as missões Viking, Curiosity e Perseverance a Marte, os oceanos subterrâneos de Europa e Encélado, os lagos de hidrocarbonetos e as tolinas de Titã, o primeiro exoplaneta e as bioassinaturas atmosféricas. E a busca por inteligência extraterrestre: a equação de Drake, por que as ondas de rádio são preferidas, o Projeto Ozma, o Allen Telescope Array, Arecibo, FAST e Breakthrough Listen.