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Poluição Luminosa e Astronomia - A Escala de Bortle para Céu Escuro

Quão escuro é o céu de sua região? A relação entre a poluição luminosa e astronomia é uma preocupação cada vez maior para os astrônomos amadores e profissionais e a resposta precisa à pergunta inicial é útil para avaliar os locais de observação e, mais importante, para determinar se uma região é escura o suficiente, capaz de fazer seus olhos, telescópio ou câmera trabalharem nos limites téoricos da capacidade.

Poluição Luminosa e Astronomia 

Existem muitas perguntas, principalmente daqueles que estão iniciando na astronomia e às vezes  até de observadores mais experientes, querendo saber como avaliar a qualidade do céu com um grande interesse no nível de poluição luminosa. 
Infelizmente, a maioria dos astrônomos de hoje nunca observaram sob um céu realmente escuro e sentem a falta de uma referência para avaliar as condições locais de observação. Muitos descrevem que suas observações foram feitas em lugares com céu realmente escuro, porém, ao observar o relato das condições presentes, nota-se que as observações foram, na verdade, feitas sob um céu moderadamente escuro. A maioria dos astrônomos amadores hoje, não conseguem encontrar um local realmente escuro dentro de uma distância razoável da cidade. Então, quando encontram um local de observação semi-rural, onde as estrelas de magnitude 6.0 a 6.3 são ligeiramente visíveis a olho nu, acreditam ter encontrado o local perfeito para fazer observações no céu!

Magnitude Limite Não é Tudo

Astrônomos amadores geralmente avaliam o céu de sua localicadade, observando a magnitude da estrela mais fraca visível a olho nú. No entanto, a magnitude limite de uma observação a olho nú não é o método mais preciso para determinar as condições reais do céu, pois dependerá muito da acuidade visual de cada observador ou seja, a nitidez da visão, bem como o tempo e esforço dispençado para conseguir ver as estrelas mais fracas possíveis, haja vista, que a magnitude limite do olho humano  pode variar de pessoa para pessoa, sabendo que um observador pode ter uma magnitude limite de 5.5 e outro observador 6.3. Além disso, observadores do céu profundo precisam enxergar muito mais do que apenas estrelas e já uma pequena parcela de poluição luminosa presente, causa interferência na observação de  objetos difusos, tais como cometas, nebulosas e galáxias, muito mais do que nas estrelas.
Para ajudar os observadores a avaliarem o céu em sua localidade com mais precisão, a escala abaixo originalmente criada por John E. Bortle, foi desenvolvida com base em 50 anos de expeperiência em observações e tem por objetivo categorizar em 9 níveis as diferentes condições do céu, entre um perfeito céu escuro e um céu urbano central.


Classifique o seu céu
 

excelente céu escuro
Luz zodiacal claramente visível a partir do horizonte

Classe 1 – Local com Excelente Céu Escuro: A Luz zodiacal¹ e Gegenschein² são visíveis - a luz zodiacal se apresenta a um grau notável no horizonte oeste após o por do sol, abrangendo todo o céu. Mesmo com visão direta, a galáxia M33 é claramente visível a olho nú. As regiões de Escorpião e Sargitário na Via Láctea projetam evidentes sombras difusas no chão. A olho nú, a magnitude limite é de 7.6 a 8.0 (com esforço); a presença de Júpiter ou Vênus no céu parecem prejudicar a adaptação do olho ao escuro. O Airglow (brilho natural do horizonte) embora muito fraco é claramente perceptível até 15° acima do horizonte. 
 

Classe 2 – Local com Céu Tipicamente Escuro: O Airglow (brilho natural do horizonte) é pouco aparente no horizonte. A galáxia M33 ainda é facilmente vista com visão direta a olho nú. A Via Láctea no inverno é altamente estruturada para o olho nu e suas partes mais claras quando vistas com binóculos parecem com mármore raiado. A luz zodiacal ainda é brilhante o suficiente para projetar sombras fracas pouco antes do amanhecer e depois do anoitecer e sua cor pode ser vista distintamente com um tom amarelado quando comparada com o fundo azul e branco da Via Láctea. Qualquer nuvem visível no céu se apresenta apenas como buracos ou vazios escuros. Vagamente você conseguirá enxergar seu telescópio ou arredores do local, exceto se eles forem postos projetados contra o céu. Muitos dos aglomerados globulares do catalogo Messier, são objetos distintamente visíveis a olho nú. A olho nú, a magnitude limite fica em torno de 7.1 a 7.5.

 

céu rural
A Via Láctea ainda parece complexa

Classe 3 - Céu Rural: Alguma indicação de poluição luminosa é evidente ao longo do horizonte. As nuvens no céu podem aparecer levemente iluminadas próximo do horizonte, mas são escuras no zênite. A Via Láctea ainda parece complexa e aglomerados globulares como M4, M5, M15, M22 e são todos objetos distintamente visíveis a olho nú. A galáxia M33 é fácilmente vista com a visão periférica do olho. A luz zodiacal é marcante no outono e na primavera (quando esta se estende até 60° acima do horizonte depois do anoitecer e antes do amanhecer) e sua cor e pouco discernível. Seu telescópio pode ser visualizado vagamente a uma distância de 6 a 9 metros. A olho nú, a magnitude limite é de 6.6 a 7.0. 

 

 

céu transicional rural
Pontos de poluição luminosa em várias direções

Classe 4 – Transição Céu Rural / Suburbano: pontos de poluição luminosa em várias direções causados pelos centros urbanos são evidentes. A luz zodiacal ainda é claramente visível, porém não se extende além da metade do caminho até o zênite no início ou fim do crepúsculo. A Via Láctea bem acima do horizonte ainda é impressionante, no entanto perde todas as características, mas não as mais obvias. Mesmo observando através da visão periférica do olho, a galáxia M33 é um objeto de difícil percepção e é detectável somente quando está a uma altitude superior a 50° do horizonte. Nuvens na direção das fontes de poluição luminosa são um pouco esbranquiçadas, mas no zenite são escuras. A olho nú, a magnitude limite é de 6.1 a 6.5.


Classe 5 - Céu Suburbano: Somente pequenas manchas da luz zodiacal são vistas nas melhores noites de outono e primavera. A Via Láctea é muito fraca ou invisível próximo ao horizonte e parece bastante desbotada no zênite. Fontes de luz e poluição luminosa são evidentes na maioria, se não, em todas as direcções. Na maior parte do céu as nuvens são visivelmente mais brilhantes do que o próprio céu. A olho nú a magnitude limite é de cerca de 5.6 a 6.0.


Classe 6 - Céu Suburbano Brilhante: nenhum vestígio da luz zodiacal pode ser visto, mesmo nas melhores noites. Indicações da Via Láctea são aparentes apenas em direção ao zênite. Até 35° acima do horizonte o céu é branco-acinzentado. Nuvens em qualquer lugar do céu aparecem bem esbraquiçadas. A galáxia M33 torna-se impossível  de ser visualizada a olho nú, exceto com binóculos ou telescópio e a M31 é modestamente vista a olho nú. A olho nú, a magnitude limite fica em torno de 5.5.

 

céu transicional suburbano
A Via Láctea é totalmente ou quase invisível

Classe 7 - Transição Céu Suburbano / Urbano: o inteiro fundo do céu apresenta uma vaga tonalidade branca-acinzentada. Densas fontes de luz são evidentes em todas as direções. A Via Láctea é totalmente ou quase invisível. M44 ou M31 ainda são observáveis a olho nú, mas são objetos muito indistintos. As nuvens são brilhantemente iluminadas. Mesmo em telescópios de tamanho moderado, os mais brilhantes objetos do catálogo Messier são sombras pálidas de si mesmos. A olho nú, a magnitude limite é 5.0 se você realmente esforçar.


Classe 8 - Céu da Cidade (Urbano): o céu assume um tom cinza-esbranquiçado ou alaranjado (dependendo da composição das luzes da cidade), e você consegue ler um jornal sem qualquer dificuldade.  M31 e M44 são dificilmente detectáveis em boas noites, mesmo por um observador experiente e só os objetos do catálogo Messier mais brilhantes são identificáveis com um telescópio de pequena abertura. Algumas das estrelas que compõem os padrões familiares das constelações são difíceis de serem visualizadas ou são totalmente ausentes. A olho nú, a magnitude limite é de 4.5 na melhor das hipóteses, se você souber exatamente para onde olhar.

 

céu do centro da cidade
Poucas estrelas visiveis na constelação de Órion

Classe 9 - Céu do Centro da Cidade (Urbano Central): o céu inteiro é iluminado, mesmo no zênite. Muitas das estrelas que compõem os padrões familiares das constelações são invisíveis e constelações como Câncer e Peixes não são são visíveis. Exceto as Plêiades, nenhum objeto do catalogo Messier é visível a olho nú. Os únicos objetos celestes que realmente proporcionam agradáveis vistas telescópicas são a Lua, os planetas e alguns dos mais brilhantes aglomerados estelares (se você conseguir encontrá-los). A olho nú, a magnitude limite é de 4.0 ou menos.

 

¹ Luz Zodiacal: A luz zodiacal é um feixe de luz fraca, quase triangular, visto no céu noturno e que se estende ao longo do plano da eclíptica, onde estão as constelações. Este fenômeno cobre completamente o céu, do horizonte ao zênite, mas só é perceptível no plano da eclíptica e é responsável por 60% da luz natural em uma noite sem Lua. A luz zodiacal é causada pela dispersão da luz solar nas partículas de poeira que são encontradas em todo o Sistema Solar. Pode ser observada no céu noturno, mesmo depois do pôr-do-sol ou antes do nascer-do-sol tanto na Primavera quanto no Outono.

 

gegenschein visível no céu
Efeito astronômico chamado Gegenschein

² Gegenschein: do alemão "brilho de oposição", é um efeito astronômico visível como uma mancha elíptica, de luz fraca, diretamente oposta ao Sol no céu e é mais sutíl e difícil de enxergar do que a Luz zodiacal. O Gegenschein vem da luz espalhada pelas partículas interplanetárias de poeira, que também causam a luz zodiacal. No entanto, o fenômeno físico envolvido é um tanto distinto, conhecido como retro-espalhamento, em que o reflexo das particulas apresentam-se como espécies de "fases", dependendo da posição terra - sol. Perto do ponto de maior oposição solar, as particulas apresentam-se em "fase cheia", alcançando um brilho mais intenso. Sua observação requer céu limpo e escuro e a dificuldade de observação advém do fato de que o ponto anti-solar está próximo ao ponto em que a eclíptica cruza o equador galáctico, onde a faixa da Via-Láctea é mais luminosa, dificultando o reconhecimento do Gegenschein que chega à sua maior altura e proeminência à meia-noite. O fenômeno é melhor visto entre fevereiro e abril e também entre setembro e novembro.

 

 

Publicado por Israel Mussi

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3 Comentar para "Poluição Luminosa e Astronomia - A Escala de Bortle para Céu Escuro"

Rubem Em 04 Sep 2017
Boa noite, gostaria de usar o material dessa página à respeito da poluição luminosa em um evento do Museu que trabalho na semana da Astronomia. Responder este comentário
Israel Mussi Em 04 Sep 2017
Olá Rubem, ok damos autorização para uso!
Thiago Martins Em 01 Nov 2014
Excelente artigo. Parabéns! É uma pena ver que a poluição luminosa está dominando os nossos céus. Tanto para um astrônomo amador ou profissional, as observações astronômicas, só são realmente satisfatórias em locais de classe 3. Locais onde ainda é possível contemplar toda a beleza que o universo tem a nos mostrar. Abraços Israel. Responder este comentário

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