АСТРОФІЗИКА: ОБ’ЄКТ ДОСЛІДЖЕННЯ, ІСТОРІЯ, ТЕОРІЇ, ГАЛУЗІ - АРТЕ - 2025

Астрофізика відповідає за об'єднання підходів фізики і хімії для аналізу і пояснення всіх тіл в просторі , як зірки, планети, галактики, і так на . Він постає як галузь астрономії і є частиною наук, пов'язаних з вивченням Всесвіту.

Частина об'єкта дослідження пов'язана з пошуком розуміння походження життя у Всесвіті та функції чи ролі людини в ньому. Наприклад, спробуйте виявити, як у планетарній системі розвиваються середовища з сприятливими умовами для розвитку життя.

Астрофізика вивчає об’єкти в просторі з точки зору їх будови та хімічного та фізичного складу. Електромагнітний спектр є вашим основним джерелом інформації. Зображення WikiImages з Pixabay

Об'єкт дослідження

Об’єктом дослідження є астрофізика для пояснення походження та природи астрономічних тіл. Деякі фактори, на які він звертається, - це щільність, температура, хімічний склад і світність.

Ця галузь астрономії використовує електромагнітний спектр як основне джерело інформації для будь-якої астрономічної мети у Всесвіті. Серед інших вивчаються планети, зірки та галактики. Сьогодні, крім того, він зосереджується на більш складних або віддалених цілях, таких як чорні діри, темна речовина або темна енергія.

Значна частина сучасних технологій, реалізованих в астрофізичному підході, дає можливість отримувати інформацію через світло. З вивченням електромагнітного спектру ця дисципліна здатна вивчати і пізнавати людське око як видимі, так і невидимі астрономічні тіла.

Історія астрофізики

Виникнення астрофізики як галузі астрономії відбувається протягом ХІХ ст. Його історія сповнена відповідних допоміжних речовин, в яких хімія тісно пов'язана з оптичними спостереженнями. Спектроскопія - найважливіша методика дослідження для розвитку науки і відповідає за аналіз взаємодії світла і речовини.

Спектроскопія, а також утвердження хімії як науки були елементами, що суттєво вплинули на просування астрофізики. У 1802 році Вільям Хайд Волластон, хімік і фізик англійського походження, виявляє деякі темні сліди в сонячному спектрі.

Пізніше німецький фізик Йозеф фон Фраунхофер самостійно зазначає, що ці сліди оптичного спектра Сонця повторюються на зірках і планетах, таких як Венера. Звідси він зробив висновок, що це властива світлу властивість. Спектральний аналіз світла, підготовлений Фраунгофером, був однією із моделей, якими слід дотримуватися різних астрономів.

Ще одне з найвизначніших імен - це астроном Вільям Х'юггінс. У 1864 році за допомогою спектроскопа, який він встановив у своїй обсерваторії, він зміг виявити за допомогою цього приладу, що можна визначити хімічний склад і отримати деякі фізичні параметри туманностей.

Наприклад, можна було знайти температуру та щільність. Спостереження Х'юґінса було зроблено для вивчення туманності NGC6543, більш відомої як "Котяче око".

Х'юґінс спирався на дослідження Фраунгофера, щоб застосувати спектральний аналіз сонячного світла і використовувати його таким же чином для зірок і туманностей. На додаток до цього, Х'юггінс та професор хімії в Лондоні Кінг-коледжу Вільям Міллер витратили багато часу на проведення спектроскопічних досліджень земних елементів, щоб виявити їх у дослідженнях зірок.

До ХХ століття якість відкриттів стримувалася обмеженнями інструментів. Це мотивувало створення команд вдосконаленнями, які дозволили досягти найбільш значних успіхів на сьогоднішній день.

Видатні теорії вивчення астрофізики

Інфляційна теорія Всесвіту

Інфляційну теорію постулював фізик і космолог Алан Х Гут у 1981 році. Вона спрямована на пояснення походження та розширення Всесвіту. Ідея «інфляції» говорить про існування періоду часу експоненціальної експансії, що стався у світі в перші його моменти становлення.

Інфляційна пропозиція суперечить теорії Великого вибуху, однієї з найбільш прийнятих при пошуку пояснень походження Всесвіту. Поки Великий вибух очікує, що розширення Всесвіту сповільнилося після вибуху, інфляційна теорія стверджує протилежне. "Інфляція" пропонує прискорене і експоненціальне розширення Всесвіту, що дозволило б забезпечити великі відстані між предметами і однорідний розподіл речовини.

Електромагнітна теорія Максвелла

Одним з найцікавіших внесків в історію фізичних наук є "рівняння Максвелла" в його електромагнітній теорії.

У 1865 році Джеймс Клерк Максвелл, що спеціалізується на математичній фізиці, опублікував Динамічну теорію електромагнітного поля, в якій він викрив рівняння, за допомогою яких він розкриває спільну роботу між електрикою і магнетизмом, відносини, про які спекулюється з 18 століття. .

Рівняння охоплюють різні закони, пов'язані з електрикою та магнетизмом, такі як закон Ампера, Фарадей чи закон Лоренца.

Максвелл виявив зв’язок між силою тяжіння, магнітним притяганням та світлом. Раніше в межах астрофізики оцінювались лише такі властивості, як гравітація чи інерція. Після внеску Максвелла було введено вивчення електромагнітних явищ.

Методи збору інформації

Спектрометр

Фізик Густав Кірхгофф і хімік Роберт Бунсен, обидва німці, були творцями першого спектрометра. У 1859 р. Вони продемонстрували, що кожна речовина в чистому стані здатна передавати певний спектр.

Спектрометри - це оптичні прилади, які дозволяють вимірювати світло від конкретної частини електромагнітного спектру і згодом ідентифікувати матеріали. Звичайне вимірювання проводиться шляхом визначення інтенсивності світла.

Перші спектрометри були основними призмами з градаціями. В даний час це автоматичні пристрої, якими можна керувати комп'ютеризовано.

Астрономічна фотометрія

У астрофізиці важливе значення має застосування фотометрії, оскільки значна частина інформації надходить із світла. Останній відповідає за вимірювання інтенсивності світла, який може надходити від астрономічного об’єкта. Він використовує фотометр як інструмент або його можна інтегрувати в телескоп. Фотометрія може допомогти визначити, наприклад, можливу величину небесного об’єкта.

Астрофотографія

Йдеться про фотографування астрономічних подій та об’єктів, сюди входять також райони неба вночі. Однією з якостей астрофотографії є ​​можливість перекладати віддалені елементи на зображення, наприклад, галактики або туманності.

Галузі, реалізовані в спостережній астрофізиці

Ця дисципліна зосереджена на зборі даних шляхом спостереження за небесними об'єктами. Тут використовуються астрономічні прилади та дослідження електромагнітного спектру. Значна частина інформації, отриманої в кожній підгалузі спостережної астрофізики, пов'язана з електромагнітним випромінюванням.

Радіоастрономія

Її об'єктом дослідження є небесні об'єкти, здатні випромінювати радіохвилі. Він звертає увагу на астрономічні явища, які зазвичай невидимі або приховані в інших частинах електромагнітного спектру.

Для спостережень на цьому рівні використовується радіотелескоп - прилад, призначений для сприйняття радіохвильової діяльності.

Інфрачервона астрономія

Це галузь астрофізики та астрономії, в якій вивчається та виявляється інфрачервоне випромінювання від небесних об'єктів у Всесвіті. Ця галузь досить широка, оскільки всі об'єкти здатні випромінювати інфрачервоне випромінювання. Це означає, що ця дисципліна охоплює вивчення всіх існуючих предметів у Всесвіті.

Інфрачервона астрономія також здатна виявляти холодні предмети, які не можуть бути сприйняті оптичними інструментами, які працюють із видимим світлом. Зірки, хмари частинок, туманності та інші - це деякі космічні об’єкти, які можна сприймати.

Оптична астрономія

Також відомий як астрономія видимого світла, це найдавніший метод дослідження. Найбільш широко використовувані прилади - телескоп і спектрометри. Цей тип приладів працює в межах видимого світла. Ця дисципліна відрізняється від попередніх галузей тим, що не вивчає невидимих ​​світлих предметів.

Враження художника від вибуху гамма-випромінювання
]

Астрономія гамма-променів

Це відповідальний за вивчення тих явищ або астрономічних об'єктів, які здатні генерувати гамма-промені. Останні - це випромінювання дуже високої частоти, вище, ніж рентгенівські промені, і їх джерелом є радіоактивний об’єкт.

Гамма-промені можуть бути розташовані в дуже високоенергетичних астрофізичних системах, таких як чорні діри, карликові зірки або залишки наднової, серед інших.

Відповідні поняття

Електромагнітний спектр

Це діапазон розподілу енергії, пов'язаний з електромагнітними хвилями. По відношенню до конкретного об'єкта він визначається як електромагнітне випромінювання, яке здатне випромінювати або поглинати будь-який предмет або речовину як на Землі, так і в космосі. Спектр включає як світло, видиме людському оці, так і те, що невидиме.

Астрономічний об’єкт

В астрономії астрономічним або небесним об'єктом називають будь-яку сутність, сукупність або фізичну композицію, яка природно знаходиться в межах спостережуваної частини Всесвіту. Астрономічними об’єктами можуть бути планети, зірки, місяці, туманності, планетарні системи, галактики, астероїди та ін.

Випромінювання

Це стосується енергії, яка може надходити від джерела і подорожувати через космос і навіть мати можливість проникати в інші матеріали. Деякі відомі види випромінювання - радіохвилі та світло. Інший тип звичного випромінювання - це "іонізуюче випромінювання", яке утворюється через джерела, які випромінюють заряджені частинки або іони.

Список літератури

1. Типи астрономічних спектрів. Австралійський національний фонд телескопа. Відновлено з atnf.csiro.au
2. Астрономічний об’єкт. Вікіпедія, Вільна енциклопедія. Відновлено з сайту en.wikipedia.org
3. Спектрометри Spectometry.com. Відновлено з спектрометрії.com
4. Що таке радіація ?. Спеціаліст з радіаційного захисту. Товариство фізики здоров'я. Відновлено з hps.org
5. Фіордман (2018). Історія астрофізики - Частина 1. Брюссельський журнал. Відновлено з brusselsjournal.com
6. Астрономія з видимим світлом. Вікіпедія, Вільна енциклопедія. Відновлено з сайту en.wikipedia.org
7. Редактори Encyclopeedia Britannica (2019). Гамма-астрономія. Encyclopædia Britannica, в т.ч. Відновлено з britannica.com
8. ІК-астрономія: огляд. Науково-інформаційний центр з астрофізики та планетарних наук. Відновлено з ipac.caltech.edu
9. Бакалавр R (2009) 1864. Х'юггінс і народження астрофізики. Світ. Відновлено з elmundo.es
10. Астрофізика. Вікіпедія, Вільна енциклопедія. Відновлено з сайту en.wikipedia.org
11. Радіоастрономія - це: Розвідка та відкриття. Національна обсерваторія радіоастрономії. Відновлено з public.nrao.edu
12. (2017) Що говорить інфляційна теорія про Всесвіт ?. Міжнародний університет Валенсії. Відновлено з universidadviu.es
13. Холостяк Р. (2015). 1865. Рівняння Максвелла перетворюють світ. Хроніки космосу. Світ. Відновлено з elmundo.es