ASTROFIZIKA: PREDMET PROUČEVANJA, ZGODOVINA, TEORIJE, VEJE - ARTE - 2026

Astrofizika je odgovoren za združuje pristope fizike in kemije za analizo in pojasniti vsa telesa v prostoru, kot zvezde, planeti, galaksije, in tako na . Pojavlja se kot veja astronomije in je del znanosti, povezanih s preučevanjem Vesolja.

Del predmeta preučevanja je povezan z iskanjem razumevanja izvora življenja v Vesolju in funkcije ali vloge človeških bitij v njem. Na primer, poskusite odkriti, kako se v planetarnem sistemu razvijajo okolja z ugodnimi pogoji za razvoj življenja.

Astrofizika proučuje predmete v vesolju glede na njihovo zgradbo ter kemijsko in fizikalno sestavo. Elektromagnetni spekter je vaš glavni vir informacij. Slika WikiImages iz Pixabaja

Predmet preučevanja

Namen preučevanja astrofizike je razložiti izvor in naravo astronomskih teles. Nekateri dejavniki, na katere gleda, so gostota, temperatura, kemična sestava in svetilnost.

Ta veja astronomije uporablja elektromagnetni spekter kot glavni vir informacij za kateri koli astronomski cilj v vesolju. Med drugim preučujejo planete, zvezde in galaksije. Danes se poleg tega osredotoča na bolj zapletene ali oddaljene cilje, kot so črne luknje, temna snov ali temna energija.

Večina sodobne tehnologije, uporabljene v astrofizičnem pristopu, omogoča pridobivanje informacij s svetlobo. S preučevanjem elektromagnetnega spektra je ta disciplina sposobna preučevati in poznati človeška očesa tako vidna kot nevidna astronomska telesa.

Zgodovina astrofizike

Pojav astrofizike kot veje astronomije se pojavlja v devetnajstem stoletju. Zgodovina je polna ustreznih antikendentov, v katerih je kemija tesno povezana z optičnimi opazovanji. Spektroskopija je najpomembnejša študijska tehnika za razvoj znanosti in je odgovorna za analizo interakcije med svetlobo in materijo.

Spektroskopija in vzpostavljanje kemije kot znanosti sta bili elementi, ki so pomembno vplivali na napredek astrofizike. Leta 1802 William Hyde Wollaston, kemik in fizik angleškega izvora, odkrije nekaj temnih sledi v sončnem spektru.

Pozneje nemški fizik Joseph von Fraunhofer sam ugotavlja, da se te sledi sončnega optičnega spektra ponavljajo v zvezdah in planetih, kot je Venera. Od tod je sklepal, da je to lastna lastnost svetlobe. Spektralna analiza svetlobe, ki jo je pripravil Fraunhofer, je bila eden od vzorcev, ki so mu morali slediti različni astronomi.

Drugo najbolj vidno ime je astronom William William Huggins. Leta 1864 je s spektroskopom, ki ga je postavil v svojem observatoriju, z uporabo tega instrumenta ugotovil, da je mogoče določiti kemično sestavo in pridobiti nekatere fizikalne parametre meglic.

Na primer, temperaturo in gostoto bi lahko našli. Hugginsova opazka je bila narejena za proučevanje meglice NGC6543, bolj znane kot "Mačje oko".

Huggins se je skliceval na Fraunhoferjeve študije za uporabo spektralne analize sončne svetlobe in jo na enak način uporabljal za zvezde in meglice. Poleg tega sta Huggins in profesor kemije na King's College London, William Miller, porabila veliko časa za izvajanje spektroskopskih raziskav zemeljskih elementov, da bi ju lahko prepoznala v študijah zvezd.

Do dvajsetega stoletja so kakovost odkritja zadrževale omejitve instrumentov. To je motiviralo oblikovanje ekip z izboljšavami, ki so omogočile najpomembnejši napredek do zdaj.

Odlične teorije za proučevanje astrofizike

Inflacijska teorija vesolja

Inflacijsko teorijo je fizik in kozmolog Alan H Guth postavil leta 1981. Njegov namen je razložiti izvor in širitev vesolja. Ideja o "inflaciji" kaže na obstoj obdobja eksponentne ekspanzije, ki se je zgodilo v svetu v njegovih prvih trenutkih nastanka.

Inflacijski predlog nasprotuje teoriji Big Bang, ki je ena najbolj sprejetih pri iskanju razlag o izvoru vesolja. Medtem ko Big Bang pričakuje, da se je širjenje vesolja po eksploziji upočasnilo, inflacijska teorija trdi nasprotno. "Inflacija" predlaga pospešeno in eksponentno širitev vesolja, ki bi omogočila velike razdalje med predmeti in homogeno porazdelitev materije.

Maxwell-ova elektromagnetna teorija

Eden najzanimivejših prispevkov v zgodovini fizikalnih znanosti so "Maxwell-ove enačbe" znotraj njegove elektromagnetne teorije.

Leta 1865 je James Clerk Maxwell, specializiran za matematično fiziko, objavil Dinamično teorijo elektromagnetnega polja, v kateri je razkril enačbe, s katerimi razkriva skupno delo med elektriko in magnetizmom, odnos, o katerem se ugiba že od 18. stoletja. .

Enačbe zajemajo različne zakone, ki so povezani z elektriko in magnetizmom, na primer Ampèrov zakon, Faradayev ali Lorentzov zakon.

Maxwell je zaznal razmerje med silo gravitacije, magnetno privlačnostjo in svetlobo. Pred tem so v astrofiziki ovrednotili le lastnosti, kot sta gravitacija ali inercija. Po Maxwellovem prispevku je bila uvedena študija elektromagnetnih pojavov.

Načini zbiranja informacij

Spektrometer

Fizik Gustav Kirchhoff in kemik Robert Bunsen, oba Nemca, sta bila ustvarjalca prvega spektrometra. Leta 1859 so dokazali, da je vsaka snov v svojem čistem stanju sposobna oddajati določen spekter.

Spektrometri so optični instrumenti, ki omogočajo merjenje svetlobe iz določenega dela elektromagnetnega spektra in naknadno prepoznavanje materialov. Običajno merjenje se opravi z določitvijo jakosti svetlobe.

Prvi spektrometri so bili osnovne prizme z gradacijami. Trenutno gre za avtomatske naprave, ki jih je mogoče računalniško nadzorovati.

Astronomska fotometrija

Znotraj astrofizike je uporaba fotometrije pomembna, saj večina informacij izhaja iz svetlobe. Slednji je odgovoren za merjenje jakosti svetlobe, ki lahko izvira iz astronomskega predmeta. Kot instrument uporablja fotometer ali pa ga je mogoče vgraditi v teleskop. Fotometrija lahko pomaga na primer določiti možno velikost nebesnega predmeta.

Astrofotografija

Gre za fotografiranje astronomskih dogodkov in predmetov, to vključuje tudi območja neba ponoči. Ena od lastnosti astrofotografije je, da lahko prenaša oddaljene elemente v slike, na primer galaksije ali meglice.

Podružnice, ki se izvajajo v opazovalni astrofiziki

Ta disciplina se osredotoča na zbiranje podatkov z opazovanjem nebesnih objektov. Uporablja astronomske instrumente in proučevanje elektromagnetnega spektra. Večina informacij, pridobljenih znotraj vsake podružnice opazovalne astrofizike, ima veze z elektromagnetnim sevanjem.

Radio astronomija

Njegov predmet preučevanja so nebesni objekti, ki so sposobni oddajati radijske valove. Pozorni so na astronomske pojave, ki so običajno nevidni ali skriti v drugih delih elektromagnetnega spektra.

Za opazovanje na tej ravni se uporablja radioteleskop, instrument, zasnovan za zaznavanje aktivnosti radijskih valov.

Infrardeča astronomija

Gre za vejo astrofizike in astronomije, v kateri se proučuje in odkriva infrardeče sevanje nebesnih predmetov v vesolju. Ta veja je precej široka, saj lahko vsi predmeti oddajajo infrardeče sevanje. To pomeni, da ta disciplina zajema proučevanje vseh obstoječih predmetov v vesolju.

Infrardeča astronomija lahko zazna tudi hladne predmete, ki jih optični instrumenti, ki delujejo z vidno svetlobo, ne zaznajo. Zvezde, oblaki delcev, meglice in drugo so nekateri vesoljski objekti, ki jih je mogoče zaznati.

Optična astronomija

Znana tudi kot astronomija vidne svetlobe, je najstarejša študijska metoda. Najpogosteje uporabljeni instrumenti so teleskop in spektrometri. Ta vrsta instrumenta deluje v območju vidne svetlobe. Ta disciplina se razlikuje od prejšnjih vej, saj ne proučuje nevidnih svetlobnih predmetov.

Umetnikov vtis o razpoku gama žarkov
]

Astronomija gama žarkov

Je tisti, ki je zadolžen za preučevanje tistih pojavov ali astronomskih predmetov, ki lahko ustvarjajo gama žarke. Slednji so sevanje zelo visoke frekvence, večje od rentgenskih žarkov, njihov vir pa je radioaktivni objekt.

Gama žarki se lahko med drugim nahajajo v zelo visokoenergetskih astrofizičnih sistemih, kot so črne luknje, pritlikave zvezde ali ostanki supernove.

Ustrezni pojmi

Elektromagnetni spekter

Gre za območje porazdelitve energije, povezano z elektromagnetnimi valovi. Glede na določen objekt je opredeljen kot elektromagnetno sevanje, ki lahko oddaja ali absorbira kateri koli predmet ali snov tako na Zemlji kot v vesolju. Spekter vključuje tako svetlobo, ki je vidna človeškemu očesu, kot tudi tisto, ki je nevidna.

Astronomski objekt

V astronomiji se astronomskemu ali nebesnemu predmetu reče katera koli entiteta, množica ali fizična sestava, ki jo naravno najdemo znotraj opazovanega dela vesolja. Astronomski predmeti so lahko planeti, zvezde, lune, meglice, planetarni sistemi, galaksije, asteroidi in drugi.

Sevanje

Nanaša se na energijo, ki lahko prihaja iz vira in potuje skozi vesolje in lahko celo prodre do drugih materialov. Nekatere znane vrste sevanja so radijski valovi in ​​svetloba. Druga vrsta znanega sevanja je "ionizirajoče sevanje", ki nastaja skozi vire, ki oddajajo nabito delce ali ione.

Reference

1. Vrste astronomskih spektrov. Avstralski nacionalni teleskop. Pridobljeno iz atnf.csiro.au
2. Astronomski objekt. Wikipedija, prosta enciklopedija. Pridobljeno s strani en.wikipedia.org
3. Spektrometri Spectometry.com. Pridobljeno s spletnega mesta spektometrija
4. Kaj je sevanje ?. Specialist za varstvo pred sevanji. Društvo fizike zdravja. Obnovljeno s hps.org
5. Fjordman (2018). Zgodovina astrofizike - 1. del. Pridobljeno iz brusselsjournal.com
6. Astronomija vidne svetlobe. Wikipedija, prosta enciklopedija. Pridobljeno s strani en.wikipedia.org
7. Uredniki Encyclopaedia Britannica (2019). Astronomija gama žarkov Encyclopædia Britannica, vklj. Pridobljeno od britannica.com
8. IR Astronomija: Pregled. Znanstveno-podatkovno središče za astrofiziko in planetarne vede. Pridobljeno iz ipac.caltech.edu
9. Bachiller R (2009) 1864. Huggins in rojstvo astrofizikov. Svet. Obnovljeno iz elmundo.es
10. Astrofizika. Wikipedija, prosta enciklopedija. Pridobljeno s strani en.wikipedia.org
11. Radio Astronomija je: Raziskovanje in odkrivanje. Nacionalni observatorij za radio astronomijo. Pridobljeno iz public.nrao.edu
12. (2017) Kaj inflacijska teorija pravi o vesolju ?. International University of Valencia. Obnovljeno iz universidadviu.es
13. Bachelor R. (2015). 1865. Maxwellove enačbe preoblikujejo svet. Kronike kozmosa. Svet. Obnovljeno iz elmundo.es