O universo em expansão

A expansão do espaço

Nesta atividade os estudantes fazem medidas em um universo modelo feito de elásticos e arruelas de metal. Eles plotam os dados que obtiveram e descobrem que galáxias mais distantes se afastam mais da Terra do que as galáxias mais próximas.

A assinatura das estrelas

Aqui os estudantes são introduzidos à ideia de que todo elemento químico tem um espectro único. Eles analisam vários espectros de emissão para determinar os elementos presentes neles. A seguir, eles analisam o espectro deslocado para o vermelho de várias galáxias (redshift) e plotam o gráfico da velocidade da galáxia em função da distância. Finalmente, eles usam o gráfico para calcular a constante de Hubble e a idade do universo.

A vista de lá

Nesta atividade os estudantes assistem um vídeo sobre como a Terra seria quando observada de diferentes distâncias. Como a velocidade da luz é finita, leva um tempo para a luz alcançar as regiões que estão mais distantes. É atribuído para os estudantes um objeto astronômico distante e eles descobrem como a Terra pareceria vista de lá. Finalmente, eles criam uma representação com suas descobertas.

Por que é escuro à noite?

Esta atividade explora por quê o céu é escuro à noite, mesmo com tantas estrelas (paradoxo de Olber). Os estudantes usam um balão com pontos desenhados em sua superfície para explorar como a intensidade da luz diminui com a distância. Eles estudam a lei do inverso do quadrado da luz e a aplicam a observações astronômicas de estrelas e galáxias. Finalmente, os estudantes são levados ao que nós concluímos sobre o universo a partir do fato de que o céu noturno é escuro.

O Big Bang e o universo jovem

Aqui os estudantes modelam a expansão do universo usando um balão, marcadores e uma lanterna. A seguir, eles atuam como partículas subatômicas e ilustram como seu comportamento muda à medida que o universo expande. Finalmente, os estudantes aprendem sobre como a expansão do universo estica a luz e leva à radiação cósmica de fundo.

Estudo de caso “Como o universo começou?”

Esta atividade de leitura é baseada em um sumário de duas páginas sobre o modelo do Big Bang. Os estudantes o leem e depois respondem a algumas questões de interpretação.

Noticiário “Nascimento dos primeiros elementos!”

Os estudantes formam pequenos grupos, cada um deles recebe cartas com diferentes informações. Cada carta tem um fato sobre a formação dos elementos químicos no universo jovem. Os estudantes leem as cartas e, então, colaboram com outros grupos trocando cartas. À medida que os estudantes adquirem mais informações, eles tentam montar a história completa.

Demonstrações: Prever, observar e explicar

Redshift galáctico e Onde fica o centro?

Duas demonstrações curtas sobre temas diferentes. A primeira demonstração usa uma bandagem elástica para ilustrar o redshift gravitacional. A segunda demonstração ilustra como o Big Bang não tinha centro.

Esta tradução para o português foi feita através de uma parceria com o ICTP South American Institute for Fundamental Research e o Instituto Serrapilheira. Clique aqui se você quiser mais informações sobre as atividades de extensão em física desenvolvidas pelo ICTP-SAIFR no Brasil.