ASTROFYZIKA: PREDMET ŠTÚDIA, HISTÓRIA, TEÓRIE, ODVETVIA - ARTE

Astrofyzika je zodpovedná za kombinovanie prístupov fyziky a chémie analyzovať a vysvetliť všetky telesá vo vesmíre ako hviezdy, planéty, galaxie, a tak na . Vyzerá to ako odvetvie astronómie a je súčasťou vied súvisiacich so štúdiom vesmíru.

Súčasťou predmetu štúdia je hľadanie pochopenia pôvodu života vo vesmíre a funkcie alebo úlohy ľudských bytostí v ňom. Pokúste sa napríklad zistiť, ako sa v rámci planetárneho systému vyvíjajú prostredia s priaznivými podmienkami pre rozvoj života.

Astrofyzika študuje objekty v priestore z hľadiska ich štruktúry a chemického a fyzikálneho zloženia. Elektromagnetické spektrum je váš hlavný zdroj informácií. Obrázok WikiImages z Pixabay

Predmet štúdia

Cieľom astrofyziky je vysvetliť pôvod a podstatu astronomických telies. Niektoré z faktorov, na ktoré sa zameriava, sú hustota, teplota, chemické zloženie a svietivosť.

Táto vetva astronómie využíva elektromagnetické spektrum ako hlavný zdroj informácií pre akýkoľvek astronomický cieľ vo vesmíre. Medzi inými sa študujú planéty, hviezdy a galaxie. Dnes sa navyše zameriava na zložitejšie alebo vzdialenejšie ciele, ako sú čierne diery, tmavá hmota alebo temná energia.

Mnoho moderných technológií implementovaných v astrofyzikálnom prístupe umožňuje získať informácie prostredníctvom svetla. Vďaka štúdiu elektromagnetického spektra je táto disciplína schopná študovať a poznať viditeľné i neviditeľné astronomické telá pre ľudské oko.

História astrofyziky

Výskyt astrofyziky ako odvetvia astronómie sa vyskytuje v 19. storočí. Jeho história je plná relevantných predkov, v ktorých chémia úzko súvisí s optickými pozorovaniami. Spektroskopia je najdôležitejšou študijnou technikou pre rozvoj vedy a je zodpovedná za analýzu interakcie medzi svetlom a hmotou.

Spektroskopia, ako aj zriadenie chémie ako vedy, boli prvky, ktoré významne ovplyvnili pokrok v astrofyzike. V roku 1802 objavil William Hyde Wollaston, chemik a fyzik anglického pôvodu, niektoré tmavé stopy v slnečnom spektre.

Neskôr nemecký fyzik Joseph von Fraunhofer sám poznamenáva, že tieto stopy slnečného optického spektra sa opakujú na hviezdach a planétach, ako je napríklad Venuša. Odsúdil, že to bola vlastná vlastnosť svetla. Spektrálna analýza svetla, ktorú pripravil Fraunhofer, bola jedným zo vzorov, ktoré mali nasledovať rôzni astronómovia.

Ďalším z najvýznamnejších mien je astronóm William Huggins. V roku 1864 pomocou spektroskopu, ktorý zriadil vo svojom observatóriu, dokázal pomocou tohto prístroja zistiť, že bolo možné určiť chemické zloženie a získať určité fyzikálne parametre hmlovín.

Napríklad bolo možné zistiť teplotu a hustotu. Hugginsovo pozorovanie bolo vykonané na štúdium hmloviny NGC6543, známejšej ako „Cat's Eye“.

Huggins sa spoliehal na Fraunhoferove štúdie, aby použil spektrálnu analýzu slnečného svetla a použil ju rovnako pre hviezdy a hmloviny. Okrem toho, Huggins a profesor chémie na King's College London, William Miller, trávili veľa času vykonávaním spektroskopických štúdií o pozemských prvkoch, aby ich mohli identifikovať v štúdiách hviezd.

Do dvadsiateho storočia bola kvalita objavov brzdená obmedzeniami nástrojov. Toto motivovalo výstavbu tímov zlepšeniami, ktoré dovoľovali doteraz najvýznamnejší pokrok.

Vynikajúce teórie pre štúdium astrofyziky

Inflačná teória vesmíru

Inflačnú teóriu predpokladal fyzik a kozmológ Alan H Guth v roku 1981. Jeho cieľom je vysvetliť pôvod a expanziu vesmíru. Myšlienka „inflácie“ naznačuje existenciu obdobia exponenciálnej expanzie, ktorá nastala vo svete počas jeho prvých okamihov formácie.

Inflačný návrh je v rozpore s teóriou Veľkého tresku, jedným z najviac akceptovaných pri hľadaní vysvetlenia pôvodu vesmíru. Zatiaľ čo Veľký tresk očakáva, že expanzia vesmíru sa po explózii spomalila, inflačná teória uvádza opak. „Inflácia“ navrhuje zrýchlené a exponenciálne rozšírenie vesmíru, ktoré by umožnilo veľké vzdialenosti medzi objektmi a homogénne rozdelenie hmoty.

Maxwellova elektromagnetická teória

Jedným z najzaujímavejších príspevkov v histórii fyzikálnych vied sú „Maxwellove rovnice“ v rámci jeho elektromagnetickej teórie.

V roku 1865 publikoval James Clerk Maxwell, špecialista na matematickú fyziku, dynamickú teóriu elektromagnetického poľa, v ktorej odhalil rovnice, prostredníctvom ktorých odhaľuje spoločné dielo medzi elektrinou a magnetizmom, vzťahom, ktorý sa špekuloval od 18. storočia. ,

Rovnice pokrývajú rôzne zákony spojené s elektrinou a magnetizmom, ako napríklad Ampèrov zákon, Faraday alebo Lorentzov zákon.

Maxwell zistil vzťah medzi gravitačnou silou, magnetickou príťažlivosťou a svetlom. Predtým sa v rámci astrofyziky hodnotili iba vlastnosti, ako je gravitácia alebo zotrvačnosť. Po Maxwellovom príspevku sa zaviedlo štúdium elektromagnetických javov.

Metódy zhromažďovania informácií

Spektrometer

Fyzik Gustav Kirchhoff a chemik Robert Bunsen, obaja Nemci, boli tvorcami prvého spektrometra. V roku 1859 preukázali, že každá látka v čistom stave je schopná prenášať špecifické spektrum.

Spektrometre sú optické prístroje, ktoré umožňujú merať svetlo zo špecifickej časti elektromagnetického spektra a následne identifikovať materiály. Zvyčajné meranie sa vykonáva stanovením intenzity svetla.

Prvými spektrometrmi boli základné hranoly s odstupňovaním. V súčasnosti sú to automatické zariadenia, ktoré sa dajú ovládať počítačom.

Astronomická fotometria

V astrofyzike je dôležitá aplikácia fotometrie, pretože veľká časť informácií pochádza zo svetla. Ten je zodpovedný za meranie intenzity svetla, ktoré môže pochádzať z astronomického objektu. Používa fotometer ako nástroj alebo ho možno integrovať do ďalekohľadu. Fotometria môže pomôcť napríklad určiť možnú veľkosť nebeského objektu.

astrophotography

Je to o fotografii astronomických udalostí a predmetov, zahŕňa to aj oblasti oblohy v noci. Jednou z vlastností astrofotografie je schopnosť prekladať vzdialené prvky do obrázkov, napríklad galaxií alebo hmlovín.

Pobočky implementované v observačnej astrofyzike

Táto disciplína sa zameriava na zber údajov prostredníctvom pozorovania nebeských objektov. Využíva astronomické prístroje a štúdium elektromagnetického spektra. Väčšina informácií získaných v každej podskupine observačnej astrofyziky sa týka elektromagnetického žiarenia.

Rádio astronómia

Jeho predmetom štúdia sú nebeské objekty, ktoré sú schopné vysielať rádiové vlny. Venuje pozornosť astronomickým fenoménom, ktoré sú zvyčajne neviditeľné alebo skryté v iných častiach elektromagnetického spektra.

Na pozorovanie na tejto úrovni sa používa rádioteleskop, prístroj určený na vnímanie činností rádiových vĺn.

Infračervená astronómia

Je to odvetvie astrofyziky a astronómie, v ktorom sa študuje a detekuje infračervené žiarenie z nebeských objektov vo vesmíre. Táto vetva je pomerne široká, pretože všetky objekty sú schopné emitovať infračervené žiarenie. To znamená, že táto disciplína zahŕňa štúdium všetkých existujúcich objektov vo vesmíre.

Infračervená astronómia je tiež schopná detekovať studené objekty, ktoré nemôžu byť vnímané optickými nástrojmi, ktoré pracujú s viditeľným svetlom. Hviezdy, oblaky častíc, hmloviny a ďalšie sú niektoré z vesmírnych objektov, ktoré je možné vnímať.

Optická astronómia

Je tiež známa ako astronómia viditeľného svetla. Je to najstaršia študijná metóda. Najčastejšie používanými prístrojmi sú teleskop a spektrometre. Tento typ prístroja pracuje v rozsahu viditeľného svetla. Táto disciplína sa líši od predchádzajúcich vetiev, pretože neštuduje objekty neviditeľného svetla.

Umelecký dojem výbuchu gama lúča
]

Astronómia gama žiarenia

Je to ten, kto má na starosti štúdium tých javov alebo astronomických objektov, ktoré sú schopné generovať gama lúče. Tieto sú žiarením s veľmi vysokou frekvenciou, vyššou ako röntgenové lúče a ich zdrojom je rádioaktívny objekt.

Lúče gama sa môžu nachádzať vo vysoko energeticky astrofyzikálnych systémoch, ako sú napríklad čierne diery, trpasličí hviezdy alebo zvyšky supernovy.

Relevantné koncepcie

Elektromagnetické spektrum

Je to rozsah distribúcie energie vzťahujúci sa na elektromagnetické vlny. Vo vzťahu ku konkrétnemu objektu je definované ako elektromagnetické žiarenie, ktoré je schopné emitovať alebo absorbovať akýkoľvek objekt alebo látku na Zemi aj vo vesmíre. Spektrum zahŕňa svetlo viditeľné ľudským okom aj neviditeľné.

Astronomický objekt

V astronómii sa astronomický alebo nebeský objekt nazýva akákoľvek entita, súbor alebo fyzické zloženie, ktoré sa prirodzene nachádza v pozorovateľnej časti vesmíru. Astronomické objekty môžu byť planéty, hviezdy, mesiace, hmloviny, planétové systémy, galaxie, asteroidy a ďalšie.

žiarenie

Vzťahuje sa na energiu, ktorá môže pochádzať zo zdroja a prechádza vesmírom a môže dokonca preniknúť do iných materiálov. Niektoré známe typy žiarenia sú rádiové vlny a svetlo. Ďalším typom známeho žiarenia je „ionizujúce žiarenie“, ktoré sa vytvára zo zdrojov, ktoré emitujú nabité častice alebo ióny.

Referencie

Druhy astronomických spektier. Národné zariadenie Austrálie Telescope. Získané z atnf.csiro.au
Astronomický objekt. Wikipedia, slobodná encyklopédia. Obnovené z en.wikipedia.org
spektrometre Spectometry.com. Získané zo stránok spectometry.com
Čo je žiarenie? Špecialista na radiačnú ochranu. Spoločnosť pre fyziku zdravia. Obnovené z hps.org
Fjordman (2018). História astrofyziky - 1. časť. Brussels journal. Získané z webu brusselsjournal.com
Astronómia viditeľného svetla. Wikipedia, slobodná encyklopédia. Obnovené z en.wikipedia.org
Editori encyklopédie Britannica (2019). Gama-astronómia. Encyclopædia Britannica, inc. Obnovené zo stránky britannica.com
IR astronómia: prehľad. Vedecké a dátové centrum pre astrofyziku a planetárne vedy. Získané z ipac.caltech.edu
Bachiller R (2009) 1864. Huggins a vznik astrofyziky. Svet. Získané z elmundo.es
Astrofyzika. Wikipedia, slobodná encyklopédia. Obnovené z en.wikipedia.org
Rádio astronómia je: Prieskum a objav. National Radio Astronomy Observatory. Obnovené z adresy public.nrao.edu
(2017) Čo hovorí inflačná teória o vesmíre? Medzinárodná univerzita vo Valencii. Obnovené z universidadviu.es
Bakalár R. (2015). 1865. Maxwellove rovnice transformujú svet. Letopisy z kozmu. Svet. Získané z elmundo.es

ASTROFYZIKA: PREDMET ŠTÚDIA, HISTÓRIA, TEÓRIE, ODVETVIA - ARTE - 2025