ASZTROFIZIKA: TANULMÁNY TÁRGYA, TÖRTÉNELEM, ELMÉLETEK, ÁGAK - ARTE - 2025

Az asztrofizika feladata a fizika és a kémia megközelítéseinek ötvözése az űrben lévő összes test csillagok, bolygók, galaxisok stb. Elemzése és magyarázata céljából. A csillagászat egyik ágaként jelenik meg, és része az univerzum tanulmányozásához kapcsolódó tudományoknak.

A tanulmány tárgyának része az élet világegyetem eredete és az abban betöltött funkciója vagy szerepe megértésének kutatása. Például próbálja meg felfedezni, hogyan fejlődik az élet fejlődéséhez kedvező feltételekkel rendelkező környezet egy bolygórendszeren belül.

Az asztrofizika az űrben tárgyakat vizsgálja szerkezetük, kémiai és fizikai összetételük szempontjából. A fő információforrás az elektromágneses spektrum. Kép: WikiImages, a Pixabay-től

A tanulmány tárgya

Az asztrofizika célja a csillagászati ​​testek eredetének és természetének magyarázata. Néhány tényező, amelyre nézünk, a sűrűség, hőmérséklet, kémiai összetétel és fényerősség.

A csillagászat ezen ága az elektromágneses spektrumot használja a fő információforrásként az univerzum bármely csillagászati ​​célkitűzéséhez. Tanulmányozzák többek között a bolygót, a csillagokat és a galaxisokat. Ma ezenkívül összetettebb vagy távoli célokra is összpontosít, mint például a fekete lyukak, a sötét anyag vagy a sötét energia.

Az asztrofizikai megközelítésben alkalmazott modern technológia nagy része lehetővé teszi az információk megszerzését a fény segítségével. Az elektromágneses spektrum tanulmányozásával ez a tudományág képes mind az emberi szem számára látható, mind láthatatlan csillagászati ​​testek tanulmányozására és megismerésére.

Az asztrofizika története

Az asztrofizika a csillagászat egyik ágává vált a XIX. Században. Története tele van releváns előzményekkel, amelyekben a kémia szorosan kapcsolódik az optikai megfigyelésekhez. A spektroszkópia a tudomány fejlődésének legfontosabb tanulási technikája, és a fény és az anyag kölcsönhatásának elemzéséért felelős.

A spektroszkópia, valamint a kémia mint tudomány megalapozása olyan elemek voltak, amelyek jelentősen befolyásolták az asztrofizika fejlődését. 1802-ben William Hyde Wollaston, az angol származású vegyész és fizikus felfedez néhány sötét nyomot a napspektrumban.

Később a német fizikus, Joseph von Fraunhofer önmagában megjegyezte, hogy a Nap optikai spektrumának ezek a nyomai megismétlődnek a csillagokon és a bolygókon, például a Vénuszon. Innentől arra a következtetésre jutott, hogy ez a fény velejárója. A fény spektrális elemzése, amelyet Fraunhofer készített, az egyik mintázat volt, amelyet a különféle csillagászok követtek.

A másik legszembetűnőbb név a William Huggins csillagász. 1864-ben az ő obszervatóriumában felállított spektroszkóp segítségével felfedezte ennek a műszernek a segítségével a kémiai összetétel meghatározását és a köd fizikai paramétereinek meghatározását.

Például a hőmérséklet és a sűrűség megtalálható. Huggins megfigyelését az NGC6543 köd, más néven "Macskaszem" néven vizsgálták.

Huggins a Fraunhofer tanulmányaira támaszkodott, hogy alkalmazza a napfény spektrális elemzését, és ugyanolyan módon használja azt a csillagokra és a ködökre. Ezen túlmenően Huggins és a londoni King's College kémiai professzora, William Miller sok időt töltöttek a földi elemek spektroszkópiás tanulmányozásával, hogy azonosítani lehessen őket a csillagok vizsgálatában.

A huszadik századra a felfedezések minőségét a műszerek korlátozása hátráltatta. Ez motiválta a csapatok felépítését olyan fejlesztésekkel, amelyek lehetővé tették a mai napig a legjelentősebb haladást.

Kiemelkedő elméletek az asztrofizika tanulmányozásához

Az univerzum inflációs elmélete

Az inflációs elméletet Alan H Guth fizikus és kozmológus 1981-ben állította. Célja az univerzum eredetének és kiterjedésének magyarázata. Az "infláció" gondolata arra utal, hogy létezik egy exponenciális expanzió egy olyan periódusa, amely a világon a kialakulásának első pillanataiban megtörtént.

Az inflációs javaslat ellentmond a Big Bang elméletének, amely az egyik leginkább elfogadott, amikor magyarázatot keres az univerzum eredetére. Miközben a nagy robbanás azt várja, hogy a robbanás után lelassult az univerzum tágulása, az inflációs elmélet ellentétes álláspontot képvisel. Az "infláció" az univerzum felgyorsult és exponenciális kiterjesztését javasolja, amely nagy távolságot tesz lehetővé a tárgyak között és az anyag homogén eloszlását teszi lehetővé.

Maxwell elektromágneses elmélete

A fizikai tudományok történetének egyik legérdekesebb hozzászólása az elektromágneses elméletében a "Maxwell-egyenletek".

1865-ben James Clerk Maxwell, a matematikai fizikára szakosodott, az elektromágneses mező dinamikus elméletét tette közzé, amelyben feltárta az egyenleteket, amelyek révén feltárja az elektromosság és a mágnesesség együttes munkáját, ezt a kapcsolatot a 18. század óta spekulálják..

Az egyenletek lefedik az elektromossággal és a mágnesességgel kapcsolatos különféle törvényeket, például Ampère törvényét, Faraday vagy Lorentz törvényét.

Maxwell észlelte a gravitációs erő, a mágneses vonzerő és a fény közötti kapcsolatot. Korábban az asztrofizikában csak azokat a tulajdonságokat értékelték, mint a gravitáció vagy a tehetetlenség. Maxwell hozzászólása után bevezetésre került az elektromágneses jelenségek vizsgálata.

Információgyűjtési módszerek

A spektrométer

Az első spektrométer készítői Gustav Kirchhoff fizikus és Robert Bunsen kémikus, mindkettő német. 1859-ben bebizonyították, hogy minden anyag tiszta állapotában képes egy adott spektrum továbbítására.

A spektrométerek optikai műszerek, amelyek lehetővé teszik az elektromágneses spektrum adott részének fényének mérését és az anyagok azonosítását. A szokásos mérést a fényerősség meghatározásával hajtják végre.

Az első spektrométerek alapvető prizmák voltak, gradációval. Jelenleg automatikus eszközök, amelyek számítógépes módon vezérelhetők.

Csillagászati ​​fotometria

Az asztrofizikán belül a fotometria alkalmazása fontos, mivel az információk nagy része fényből származik. Ez utóbbi feladata a csillagászati ​​tárgyakból származó fényerősségének mérése. Műszerként fotométert használ, vagy beépíthető egy távcsőbe. A fotometria segíthet meghatározni például egy égi tárgy lehetséges nagyságát.

csillagászati

A csillagászati ​​események és tárgyak fényképezéséről van szó, ide értve az éjszakai égbolt területeit is. Az asztrofotó fényképezés egyik tulajdonsága, hogy képes távoli elemeket képekre, például galaxisokra vagy ködökre fordítani.

A megfigyelő asztrofizikában megvalósított ágak

Ez a tudományág az adatgyűjtésre összpontosít égi tárgyak megfigyelésén keresztül. Csillagászati ​​eszközöket és az elektromágneses spektrum tanulmányozását használja. A megfigyelési asztrofizika minden egyes szakaszában megszerzett információk nagy része az elektromágneses sugárzással kapcsolatos.

Rádiócsillagászat

Tanulmányának tárgya égi tárgyak, amelyek rádióhullámokat bocsátanak ki. Figyelembe veszi azokat a csillagászati ​​jelenségeket, amelyek általában láthatatlanok vagy rejtve vannak az elektromágneses spektrum más részeiben.

Az ilyen szintű megfigyelésekhez rádióteleszkópot használnak, amely eszköz a rádióhullám aktivitásának érzékelésére szolgál.

Infravörös csillagászat

Ez az asztrofizika és a csillagászat egyik ága, amelyben az éghajlati tárgyak infravörös sugárzását az univerzumban vizsgálják és detektálják. Ez az ág elég széles, mivel minden tárgy képes infravörös sugárzást bocsátani ki. Ez azt jelenti, hogy ez a tudományág magában foglalja az univerzumban létező összes tárgy tanulmányozását.

Az infravörös csillagászat olyan hideg tárgyakat is képes felismerni, amelyeket nem lát fel a látható fénnyel működő optikai műszerek. A csillagok, a részecskefelhők, a ködök és mások a megfigyelhető űr objektumok közül néhány.

Optikai csillagászat

A látható fény csillagászatának is nevezik, ez a legrégebbi vizsgálati módszer. A legszélesebb körben használt műszerek a távcső és a spektrométer. Az ilyen típusú eszköz a látható fény hatósugarain belül működik. Ez a tudományág különbözik az előző ágaktól, mivel nem tanulmányozza a láthatatlan fényű tárgyakat.

A művész benyomása a gamma-sugárzásból

]

Gammasugár csillagászat

Ez a felelős azoknak a jelenségeknek vagy csillagászati ​​tárgyaknak a vizsgálatáért, amelyek képesek gamma-sugarak generálására. Ez utóbbi nagyon magas frekvenciájú sugárzás, magasabb, mint a röntgen, forrásuk pedig radioaktív tárgy.

A gammasugarak nagyon nagy energiájú asztrofizikai rendszerekben, például fekete lyukakban, törpe csillagokban vagy szupernóva maradványokban helyezkedhetnek el.

Releváns fogalmak

Elektromágneses spektrum

Ez egy elektromágneses hullámokhoz kapcsolódó energiaeloszlási tartomány. Egy adott tárgyhoz viszonyítva azt az elektromágneses sugárzást kell meghatározni, amely bármilyen tárgyat vagy anyagot képes kibocsátani vagy elnyelni mind a Földön, mind az űrben. A spektrum magában foglalja mind az emberi szem számára látható fényt, mind a láthatatlan fényt.

Csillagászati ​​tárgy

A csillagászatban egy csillagászati ​​vagy égi tárgyat bármely olyan entitásnak, halmaznak vagy fizikai összetételnek hívnak, amely természetesen megtalálható az univerzum megfigyelhető részén. A csillagászati ​​tárgyak lehetnek bolygók, csillagok, holdak, ködök, bolygórendszerek, galaxisok, aszteroidák és mások.

Sugárzás

Arra az energiára utal, amely egy forrásból származhat és átjuthat az űrben, és akár más anyagokon is áthatolhat. A sugárzás ismert típusai a rádióhullámok és a fény. Az ismerős sugárzás másik típusa az "ionizáló sugárzás", amelyet olyan források generálnak, amelyek töltött részecskéket vagy ionokat bocsátanak ki.

Irodalom

1. A csillagászati ​​spektrumok típusai. Ausztráliai távcső nemzeti létesítmény. Helyreállítva az atnf.csiro.au webhelyről
2. Csillagászati ​​tárgy. Wikipédia, a szabad enciklopédia. Helyreállítva az en.wikipedia.org webhelyről
3. spektrométerek Spectometry.com. Helyreállítva a spectometry.com webhelyről
4. Mi a sugárzás? Sugárvédelmi szakember. Egészségfizikai Társaság. Helyreállítva a hps.org oldalról
5. Fjordman (2018). Az asztrofizika története - 1. rész. A brüsszeli folyóirat. Helyreállítva a brusselsjournal.com webhelyről
6. Látható fény csillagászat. Wikipédia, a szabad enciklopédia. Helyreállítva az en.wikipedia.org webhelyről
7. Az Encyclopaedia Britannica szerkesztői (2019). Gammasugár csillagászat. Encyclopædia Britannica, inc. Helyreállítva a britannica.com webhelyről
8. IR Csillagászat: Áttekintés. Asztrofizika és Bolygótudomány Tudományos és Adatközpontja. Helyreállítva az ipac.caltech.edu webhelyről
9. Bachiller R (2009) 1864. Huggins és az asztrofizika születése. A világ. Helyreállítva az elmundo.es webhelyről
10. Asztrofizika. Wikipédia, a szabad enciklopédia. Helyreállítva az en.wikipedia.org webhelyről
11. A rádiócsillagászat: felfedezés és felfedezés. Nemzeti Rádiós Csillagászati ​​Megfigyelőközpont. Helyreállítva a public.nrao.edu webhelyről
12. (2017) Mit mond az inflációs elmélet az Univerzumról? Valencia Nemzetközi Egyetem. Visszatérve az universidadviu.es-ből
13. Bachelor R. (2015). 1865. Maxwell egyenletei átalakítják a világot. A kozmosz krónikái. A világ. Helyreállítva az elmundo.es webhelyről