O que é a Aberração da Luz?
Na astronomia, a aberração da luz é uma mudança na posição aparente de um objeto causada pelo movimento relativo do objeto e do observador. A aberração da luz é significativa apenas em escalas muito grandes e afeta as posições percebidas de estrelas e planetas para os observadores na Terra. O deslocamento aparente das estrelas resulta do movimento da Terra ao redor do Sol e de sua rotação.
A aberração da luz foi descoberta no século XVII, quando foram feitas tentativas para medir as distâncias da Terra a várias estrelas usando paralaxe - um conceito que descreve como a posição de um objeto parece mudar quando observada em diferentes locais. A idéia era que a posição aparente de uma estrela mudasse ao longo do ano à medida que a Terra orbita o Sol. Se a posição exata da estrela no céu fosse checada em uma determinada data e checada novamente seis meses depois, quando a Terra estivesse oposta à sua posição desde a primeira medição, isso resultaria em duas medições separadas pelo diâmetro da órbita da Terra - uma distância de aproximadamente 186.000.000 milhas (300.000.000 km). Isso foi considerado suficiente para obter um valor de paralaxe e, assim, calcular a distância da estrela usando trigonometria.
Várias medidas foram feitas, mas os resultados foram intrigantes. O maior deslocamento aparente da estrela observada deveria ter sido encontrado entre as observações com um intervalo de seis meses, quando os locais das observações estavam mais distantes. Os deslocamentos reais, no entanto, seguiram um padrão completamente diferente e claramente não eram devidos à paralaxe. Verificou-se que a estrela polar, Polaris, por exemplo, seguia um caminho aproximadamente circular, com um diâmetro de cerca de 40 segundos de arco (40 ”), sendo um segundo de arco 1 / 3.600 de um grau. O deslocamento de paralaxe ocorre, mas é muito pequeno, mesmo para as estrelas mais próximas, e não teria sido mensurável usando os instrumentos disponíveis naquele momento.
O mistério foi resolvido por James Bradley, o astrônomo britânico Royal, em 1729. Ele descobriu que as mudanças observadas na posição de uma estrela eram devidas à velocidade da Terra e não à sua posição em relação à estrela. A luz da estrela leva tempo para alcançar a Terra e, como a Terra está se movendo, a luz da estrela parece vir de um ponto que se desloca um pouco da verdadeira posição da estrela, na direção do movimento. Os maiores deslocamentos são observados quando o movimento da Terra é perpendicular à direção da luz das estrelas. O mesmo fenômeno pode ser visto com a chuva caindo verticalmente; para um observador em movimento - por exemplo, em um trem ou ônibus - a chuva parece cair na diagonal de um ponto de origem à frente do observador na direção do movimento.
O cálculo de Bradley, usando a velocidade da luz e a velocidade do movimento da Terra ao redor do Sol, indicou um deslocamento máximo de cerca de 20 ”para ambos os lados da posição verdadeira para Polaris. Isso deu uma variação geral de cerca de 40 ”ao longo do ano, de acordo com as observações. Ao calcular a aberração da luz, os astrônomos modernos precisam levar em consideração os efeitos da relatividade, mas, na maioria dos casos, o cálculo clássico é adequado.
As mudanças sazonais nas posições das estrelas são conhecidas como aberração anual ou aberração estelar, e a verdadeira posição da estrela é chamada de posição geométrica. Deslocamentos menores resultam da rotação da Terra; isso é conhecido como aberração diurna. Aberração secular é o termo usado para descrever a aberração astronômica causada pelo movimento do sistema solar dentro da galáxia; embora tenha um efeito nas posições aparentes de estrelas muito distantes e outras galáxias, é muito pequeno e geralmente não é levado em consideração. Ao calcular a aberração estelar, apenas o movimento da Terra precisa ser considerado; no entanto, a aberração planetária - que afeta as posições aparentes dos planetas - resulta do movimento da Terra e dos planetas; portanto, ambos precisam ser incluídos para calcular o valor correto.