АСТРОФИЗИКА: ОБЕКТ НА ИЗСЛЕДВАНЕ, ИСТОРИЯ, ТЕОРИИ, КЛОНОВЕ - ARTE - 2025

В областта на астрофизиката е отговорен за комбиниране на подходите на физиката и химията, за да се анализира и да обясни на всички органи в космоса като звезди, планети, галактики, и така на. Появява се като клон на астрономията и е част от науките, свързани с изучаването на Вселената.

Част от обекта на изследване е свързана с търсенето на разбиране за произхода на живота във Вселената и функцията или ролята на хората в нея. Например, опитайте се да откриете как средата с благоприятни условия за развитие на живота се развива в рамките на планетарната система.

Астрофизиката изучава обекти в космоса по отношение на тяхната структура и химичен и физически състав. Електромагнитният спектър е вашият основен източник на информация. Изображение на WikiImages от Pixabay

Обект на изследване

Астрофизиката има за цел да обясни произхода и природата на астрономическите тела. Някои от факторите, които разглежда, са плътност, температура, химичен състав и светимост.

Този клон на астрономията използва електромагнитния спектър като основен източник на информация за всяка астрономическа цел във Вселената. Планетите, звездите и галактиките, наред с други, се изучават. Днес в допълнение се фокусира върху по-сложни или далечни цели като черни дупки, тъмна материя или тъмна енергия.

Голяма част от съвременните технологии, внедрени в астрофизичния подход, позволяват получаването на информация чрез светлина. С изучаването на електромагнитния спектър тази дисциплина е способна да изучава и познава както видимите, така и невидимите астрономически тела за човешкото око.

История на астрофизиката

Появата на астрофизиката като клон на астрономията се случва през XIX век. Историята му е пълна със съответните предшестващи, в които химията е тясно свързана с оптичните наблюдения. Спектроскопията е най-важната техника за изследване за развитието на науката и отговаря за анализа на взаимодействието между светлина и материя.

Спектроскопията, както и утвърждаването на химията като наука, бяха елементи, които оказваха значително влияние върху развитието на астрофизиката. През 1802 г. Уилям Хайд Уолъстън, химик и физик от английски произход, открива някои тъмни следи в слънчевия спектър.

По-късно германският физик Йосиф фон Фраунхофер отбелязва сам, че тези следи от слънчевия оптичен спектър се повтарят в звезди и планети като Венера. От тук той заключи, че това е присъщо свойство на светлината. Спектралният анализ на светлината, изготвен от Фраунхофер, беше един от моделите, които следва да се следват от различни астрономи.

Друго от най-известните имена е това на астронома Уилям Хъгинс. През 1864 г. чрез спектроскоп, който той е поставил в обсерваторията си, той успя да открие с помощта на този инструмент, че е възможно да се определи химичният състав и да се получат някои физични параметри на мъглявините.

Например, температурата и плътността могат да бъдат намерени. Наблюдението на Хъгинс е направено за изследване на мъглявината NGC6543, по-известна като „Котешко око“.

Хъгинс се позова на проучванията на Фраунхофер, за да приложи спектрален анализ на слънчевата светлина и да го използва по същия начин за звезди и мъглявини. В допълнение към това Хюгинс и професорът по химия в Кингс Колидж Лондон, Уилям Милър, прекараха много време в извършване на спектроскопични изследвания на земни елементи, за да могат да ги идентифицират в проучванията на звездите.

До двадесети век качеството на откритията се въздържа от ограниченията на инструментите. Това мотивира изграждането на екипи с подобрения, които позволиха най-значителния напредък до момента.

Изключителни теории за изучаване на астрофизиката

Инфлационна теория на Вселената

Инфлационната теория е постулирана от физика и космолога Алън Х Гут през 1981 г. Тя има за цел да обясни произхода и разширяването на Вселената. Идеята за „инфлация“ предполага съществуването на период от време на експоненциална експанзия, настъпил в света през първите му моменти на формиране.

Инфлационното предложение противоречи на теорията за Големия взрив, една от най-приетите при търсене на обяснения за произхода на Вселената. Докато Големият взрив очаква разширяването на Вселената да се забави след експлозията, инфлационната теория твърди обратното. „Инфлацията“ предлага ускорено и експоненциално разширяване на Вселената, което би позволило големи разстояния между обектите и хомогенно разпределение на материята.

Електромагнитната теория на Максуел

Един от най-интересните приноси в историята на физическите науки са "уравненията на Максуел" в рамките на неговата електромагнитна теория.

През 1865 г. Джеймс Клерк Максуел, специализиран в математическата физика, публикува Динамична теория на електромагнитното поле, в която разкрива уравненията, чрез които разкрива съвместната работа между електричеството и магнетизма, връзка, за която се спекулира от 18 век., Уравненията обхващат различните закони, които са свързани с електричество и магнетизъм, като закон на Ампер, Фарадей или закон на Лоренц.

Максуел откри връзката между силата на гравитацията, магнитното привличане и светлината. Преди това в рамките на астрофизиката са оценявани само свойства като гравитация или инерция. След приноса на Максуел е въведено изследването на електромагнитните явления.

Методи за събиране на информация

Спектрометърът

Физикът Густав Кирхоф и химикът Робърт Бунсен, и двамата германци, бяха създателите на първия спектрометър. През 1859 г. те демонстрират, че всяко вещество в чисто състояние е в състояние да предава определен спектър.

Спектрометрите са оптични инструменти, които позволяват измерване на светлина от конкретна част от електромагнитен спектър и впоследствие идентифициране на материали. Обичайното измерване се извършва чрез определяне на интензитета на светлината.

Първите спектрометри са основни призми с градации. Понастоящем това са автоматични устройства, които могат да бъдат контролирани по компютъризиран начин.

Астрономическа фотометрия

В рамките на астрофизиката приложението на фотометрията е важно, тъй като голяма част от информацията идва от светлината. Последният е отговорен за измерването на интензивността на светлината, която може да идва от астрономически обект. Той използва фотометър като инструмент или може да бъде интегриран в телескоп. Фотометрията може да помогне например да се определи възможната величина на небесен обект.

Астрофотография

Става въпрос за фотографията на астрономически събития и предмети, това включва и райони на небето през нощта. Едно от качествата на астрофотографията е да може да превежда отдалечени елементи в изображения, например галактики или мъглявини.

Клонове, реализирани в наблюдателната астрофизика

Тази дисциплина се фокусира върху събирането на данни чрез наблюдение на небесни обекти. Използва астрономически инструменти и изследване на електромагнитния спектър. Голяма част от информацията, получена във всяка подразделение на наблюдателната астрофизика, е свързана с електромагнитното излъчване.

Радиоастрономия

Нейният обект на изследване са небесни обекти, които са способни да излъчват радиовълни. Той обръща внимание на астрономическите явления, които обикновено са невидими или скрити в други части от електромагнитния спектър.

За наблюдения на това ниво се използва радио телескоп, инструмент, предназначен да възприема радиовълновите дейности.

Инфрачервена астрономия

Това е клон на астрофизиката и астрономията, в който се изучава и открива инфрачервено лъчение от небесни обекти във Вселената. Този клон е доста широк, тъй като всички обекти са способни да излъчват инфрачервено лъчение. Това означава, че тази дисциплина обхваща изучаването на всички съществуващи обекти във Вселената.

Инфрачервената астрономия също е способна да открива студени предмети, които не могат да бъдат възприети от оптични инструменти, които работят с видима светлина. Звезди, облаци от частици, мъглявини и други са част от космическите обекти, които могат да бъдат възприети.

Оптична астрономия

Известен още като астрономия на видимата светлина, това е най-старият метод на изследване. Най-широко използваните инструменти са телескопът и спектрометрите. Този тип инструменти работят в обхвата на видимата светлина. Тази дисциплина се различава от предишните клонове, тъй като не изучава невидими светлинни обекти.

Впечатление на художника от спукване на гама лъчи

]

Астрономия на гама лъчи

Той е този, който отговаря за изучаването на тези явления или астрономически обекти, които са способни да генерират гама-лъчи. Последните са радиация с много висока честота, по-висока от рентгеновите лъчи, а източникът им е радиоактивен обект.

Гама лъчите могат да бъдат разположени в много високо енергийни астрофизични системи като черни дупки, джудже звезди или остатъци от свръхнова, наред с други.

Подходящи понятия

Електромагнитен спектър

Това е обхват на разпределение на енергията, свързан с електромагнитните вълни. По отношение на конкретен обект той се дефинира като електромагнитно излъчване, което е в състояние да излъчва или абсорбира всеки предмет или вещество както на Земята, така и в Космоса. Спектърът включва светлина, видима за човешкото око, и тази, която е невидима.

Астрономически обект

В астрономията астрономически или небесен обект се нарича всяко образувание, съвкупност или физически състав, който се намира естествено в наблюдаваната част на Вселената. Астрономическите обекти могат да бъдат планети, звезди, луни, мъглявини, планетарни системи, галактики, астероиди и други.

радиация

Тя се отнася до енергията, която може да дойде от източник и да пътува през космоса и дори да бъде в състояние да проникне в други материали. Някои известни видове радиация са радиовълни и светлина. Друг вид познато лъчение е "йонизиращото лъчение", което се генерира чрез източници, които излъчват заредени частици или йони.

Препратки

1. Видове астрономически спектри. Австралийски телескоп Национално съоръжение. Възстановено от atnf.csiro.au
2. Астрономически обект. Уикипедия, Свободната енциклопедия. Възстановено от en.wikipedia.org
3. Спектрометри Spectometry.com. Възстановени от спектрометрия.com
4. Какво е радиация ?. Специалист по радиационна защита. Общество за здравна физика. Възстановено от hps.org
5. Фиордман (2018). История на астрофизиката - Част 1. Брюкселското списание. Възстановено от brusselsjournal.com
6. Астрономия с видима светлина. Уикипедия, Свободната енциклопедия. Възстановено от en.wikipedia.org
7. Редакторите на Encyclopaedia Britannica (2019). Астрономия с гама-лъчи Encyclopædia Britannica, вкл. Възстановени от britannica.com
8. IR астрономия: преглед. Център за наука и данни за астрофизика и планетарни науки. Възстановена от ipac.caltech.edu
9. Бахилер R (2009) 1864. Хъгинс и раждането на астрофизиците. Светът. Възстановено от elmundo.es
10. Астрофизика. Уикипедия, Свободната енциклопедия. Възстановено от en.wikipedia.org
11. Радиоастрономията е: Проучване и откриване. Национална обсерватория за радиоастрономия. Възстановено от public.nrao.edu
12. (2017) Какво казва инфлационната теория за Вселената ?. Международен университет във Валенсия. Възстановени от universidadviu.es
13. Бакалавър Р. (2015). 1865. Уравненията на Максуел преобразяват света. Хрониките на Космоса. Светът. Възстановено от elmundo.es