Nesta atividade, alunos dos últimos anos do ensino fundamental poderão visualizar (ou mesmo montar ou projetar) um modelo em escala da Via Láctea, com suas estrelas, disco de gás e seu gigantesco buraco negro central. O professor pode fazer uma exposição mostrando slides com as comparações aqui propostas ou dividir a sala em grupos para propor esta atividade para que alunos a projetem como trabalho de casa. Aqui são propostos materiais simples como sugestão para uma montagem em atividade de sala de aula para visualização do sistema solar.

Materiais (para cada grupo):

• 1 bolacha recheada (qualquer uma com cerca de 5 cm de diâmetro).
• Punhado de alpiste.
• 1 semente de pimenta do reino.
• CD com um chumaço de algodão no centro.

Procedimento:

Siga os passos abaixo para representar um modelo em escala da nossa galáxia (Via Láctea) para um sistema solar de 5 cm de diâmetro. A atividade inclui várias partes: definir a escala, preencher o modelo e fazer previsões.

• Escala do Sistema Solar:
• Um pré-requisito para essa atividade é que os alunos tenham consciência da estrutura do nosso sistema solar. O Sol e sua família de planetas é o reino do universo familiar, e embora seja quase impossível entender o tamanho e a escala do Sistema Solar real, a maioria das pessoas está ciente de que o Sol e alguns planetas são enormes e que os planetas são separados por grandes distâncias.
• Vamos reduzir o tamanho do Sistema Solar até o tamanho de uma bolacha recheada. Observe que o Sol nessa escala é uma mancha quase microscópica de açúcar no centro do biscoito - seu diâmetro é de aproximadamente 1/10.000 do diâmetro do Sistema Solar até Plutão. O biscoito em si define o plano das órbitas dos planetas ao redor do Sol. Plutão, o objeto planetário mais externo, rola ao redor da borda da bolacha.

• Escala da Via Láctea:
• A luz leva cerca de 11 horas para atravessar a órbita do planeta anão Plutão de um lado a outro. A luz leva 100.000 anos para cruzar a Via Láctea. Qual é a escala da Via Láctea em relação à nossa bolacha recheada? Dependendo dos estudos, isso pode ser feito quantitativamente ou qualitativamente.
• Seja o Sistema Solar do tamanho de uma bolacha recheada. O raio da bolacha: 5,5 horas-luz, ou seja, cerca de 6 bilhões de km. Nessa escala, sendo o Sistema Solar uma bolacha recheada, o tamanho da Via Láctea (100 mil anos-luz) equivale a cerca de 4 mil km. Ou seja, nessa escala, a Via Láctea caberia dentro do Brasil.
• A nossa galáxia é uma galáxia espiral. Use o CD com o chumaço de algodão no centro para ilustrar para os alunos como seria um modelo simplificado de uma galáxia espiral. O chumaço de algodão representa o bojo da galáxia (no bojo central está concentrada a maior parte das estrelas da galáxia).

• As estrelas da Via Láctea:
• Nossa galáxia contém de 200 a 300 bilhões de estrelas. Nós podemos usar alpiste para representar a escala média dessas estrelas. Note que ao usar semente de alpiste, nós exageramos severamente o tamanho das estrelas, que são mais como pequenos cristais de açúcar do que sementes de alpiste. No entanto, o alpiste tem uma qualidade tátil e é grande o suficiente para ser facilmente visto individualmente pelos alunos.
• Podemos imaginar 200 bilhões de sementes de alpiste? Trabalhe a seguinte visualização com os alunos: imagine um aquário do tamanho de um campo de futebol; a altura das paredes desse aquário é de 1 metro. Preencha totalmente o aquário com alpiste. Isso dará aproximadamente 200 bilhões de sementes de alpiste.
• O alpiste agora precisa ser distribuído dentro do nosso modelo. Aproximadamente 1/3 de todas as estrelas em nossa galáxia residem em uma protuberância galáctica central. Como a Via Láctea, no modelo, tem o tamanho de todo o Brasil, então 1/3 do alpiste deve ser descarregado ao longo da fronteira entre os Estados de Mato Grosso e Tocantins. Os 2/3 restantes precisam estar espalhados por todo o resto do país.

• Outros objetos da Via Láctea:
• Mostre alguns slides para os alunos ilustrando as diversas nebulosas e aglomerados que estão na Via Láctea. Alguns exemplos são a Nebulosa de Órion e a Nebulosa do Caranguejo.
• Há mais em uma galáxia do que estrelas. Ela está cheia de gás, poeira, regiões de formação de estrelas e possui um buraco negro gigantesco em seu centro.
• Com base em informações astronômicas que você pode fornecer aos alunos, peça a eles para localizarem no mapa do Brasil o Sol e algumas nebulosas. Nesse nosso modelo, 1 km equivale a 25 anos-luz.

• O buraco negro central da Via Láctea:
• A Via Láctea, como a maioria das outras grandes galáxias, provavelmente contém um milhão ou mais de buracos negros estelares em todo o seu disco e um buraco negro supermassivo no seu centro.
• Sagitário A*, o buraco negro gigante no centro da nossa galáxia, seria do tamanho de um grão de pimenta bem no meio da fronteira entre Mato Grosso e Tocantins.
• Os buracos negros de massa estelar seriam pontos invisíveis, pequenos demais para serem representados fisicamente neste modelo. O buraco negro descoberto mais próximo da Terra está a aproximadamente 1.600 anos-luz de distância (cerca de 65 km no nosso modelo).

Créditos:

A presente atividade foi adaptada do guia "Black Holes - Space Warps and Time Twists" e pode ser vista aqui: http://www.astc.org/exhibitions/blackholes/BH_TeacherEdGuide.pdf.