Астрофізика

Відео: Астрофізика чорних дір

[Thumb = left] https://mir-prekrasen.net/uploads/posts/2011-02/1297875549_1%28NASA-med%29.jpeg [/ thumb] NGC 4414, типова спіральна галактика в сузір`ї Волосся Вероніки, приблизно 56 тис. світлових років в діаметрі, розташована приблизно 60 млн світлових років від Землі астрофізика - розділ астрономії, що вивчає всю різноманітність фізичних явищ у Всесвіті. По об`єктах дослідження виділяють фізику Сонця, планет, міжзоряного середовища і туманностей, зірок, космологію. Вона почала свій розвиток з відкриття спектроскопії в 19 столітті, що дозволило астрономам аналізувати структуру зірок по випромінюваним ними світлом. Астрофізики розглядають Всесвіт як величезну лабораторію, в якій вони можуть вивчати матерію при різних температурах, тиску і щільності, які недосяжні на Землі.
Астрофiзіка займається експериментальним та теоретичним вивченням будови зірок і навколо зоряних оболонок, міжзоряного середовища, корпускулярного та електромагнітного (радіо-, теплового, оптичного, рентгенівського і гамма-) випромінювання планет, Сонця, зірок і галактик, руху зоряних систем, розробка космогонічних моделей.
Астрофізика - розділ астрономії, що вивчає фізичний стан і хімічний склад небесних тіл і міжзоряного середовища, а також процесів, що відбуваються в них.
Як самостійна галузь науки астрофізика почала розвиватися з середини 19 ст. в зв`язку з успіхами фізики, особливо з відкриттям спектрального аналізу і застосуванням фотографії. Поч. 20 століття розробка теоретичної фізики, зокрема теорії випромінювання і атомної фізики, а також швидке зростання техніки спостережень стали передумовою інтенсивного розвитку астрофізики.
Основні розділи астрофізики: фізика Сонця, фізика зоряних атмосфер, фізика газових туманностей, теорія внутрішньої будови зірок, фізика планет і ін. Практична А. розробляв методи досліджень небесних тіл. Теоретична А. використовує результати цих досліджень для з`ясування фіз. природи небесних тіл.
Області досліджень:


Теоретичні та експериментальні дослідження в наступних напрямках:
Серед методів астрофізики велике значення має астрофотометрії, завданням якої є вимірювання блиску небесних тіл за допомогою візуальних, фотографічних і фотоелектричних спостережень. Ще більшу роль в астрофізиці грає астроспектроскопія. Вивчення спектрів небесних тіл дозволяє судити про хімічний склад і фізичний стан речовини на цих тілах, визначати температуру зір, обчислювати швидкість наближення або видалення зірки, робити висновки про обертання зірок, про різні фізичні процеси, що відбуваються в атмосферах Сонця і зірок, в газових туманностях і в міжзоряному середовищі. У зв`язку з запуском в СРСР перших штучних супутників Землі і Сонця астрофізика отримала нові методи досліджень. Апаратура, встановлена на супутниках, дозволяє реєструвати випромінювання небесних тіл далеко за межами атмосфери Землі.
Одним з найважливіших досягнень астрофізики є висновок про єдність речовини у Всесвіті. Хімічний склад різних небесних тіл дуже похож- їх речовина складається з тих же елементів, які ми знаходимо в тілах земної природи. Відкритий 1 868 на Сонце газ гелій був знайдений 1895 і на Землі. Довгий час вчені вважали, що до складу газових туманностей Йде газ не було - джерело кількох спектральних ліній, що не спостерігаються в земних умовах. Але 1927 був доведено, що ці, т.зв. небулярного, лінії виникають завдяки особливому світіння добре відомих на Землі хімічних елементів - кисню, азоту та ін. В спектрі сонячної корони спостерігаються яскраві корональні лінії, які протягом тривалого часу не вдавалося ототожнити з лініями відомих хімічних елементів. Як виявилося, вони належать не гіпотетичному газу «Корона», а залозу, нікелю і кальцію у високих стадіях іонізації.
Астрофізика виявила велику різноманітність в зоряному світі. Зірки відрізняються температурами, світностями (тобто потужностями випромінювання), розмірами та іншими характеристиками. Класифікація зір ґрунтується на порівняльному вивченні їх спектрів (див. Спектральні класи зірок). Між спектрами зірок і їх світності встановлено певний зв`язок, який виражається діаграмою спектр - світність. Більшість зір розміщується майже по діагоналі діаграми, утворюючи так звану головну послідовність (до неї належить і Сонце). Багато зір не вкладається в головну послідовність і утворює особливі класи. Такі, наприклад, класи щодо холодних зірок, класи гігантів і надгігантів т.д. Дуже цікавим є клас білих карликів - гарячих зірок порівняно невеликих розмірів з дуже великою щільністю (до 10 5 - 10 6 г / см 3). Спостерігається багато подвійних зірок, кратних зірок, а також змінних зірок різних типів. Особливо цікаві нові зірки, які раптово спалахують, посилюючи своє випромінювання в десятки тисяч разів. Астрофізика досягла великих успіхів у вивченні зоряних атмосфер, зокрема атмосфери Сонця. У нижній частині сонячної атмосфери - фотосфері виникає випромінювання з безперервним спектром. У розташованому над нею перетворюючої шарі відбуваються складні процеси, під впливом яких в спектрі Сонця виникають темні лінії поглинання - фраунгоферові лінії. Ще вище знаходиться хромосфера. Зовнішня частина сонячної атмосфери - сонячна корона - дуже великим освітою, під час повного сонячного затемнення спостерігається у вигляді сріблястого сяйва. Різні властивості сонячної корони, які довгий час здавалися загадковими, пояснюються її високою кінетичної температурою, що досягає мільйонів градусів. Процеси в атмосфері Сонця дуже впливають на геофізичні явища.


Внутрішня будова Сонця і зір можна обчислити теоретично, на підставі законів механіки і фізики. Розрахунки показують, що температура, щільність і тиск зоряної речовини з наближенням до центру зірки ростуть. Джерелом енергії більшості зірок головної послідовності є, очевидно, термоядерні реакції, які супроводжуються перетворенням водню в гелій.
Великий інтерес представляють нестаціонарні зірки, в яких відносно швидко відбуваються зміни фізичних властивостей. Вивчення цих зірок є основою вирішення проблеми зоряної еволюції. Значно розвинулася фізика газових туманностей, особливо планетарних. їх світіння викликається флуоресценцией під впливом випромінювання гарячих зірок.
Важливих результатів досягла астрофізика у вивченні планет. Зокрема, дослідження поверхні Марса дозволило наблизитися до вирішення питання про життя на цій планеті. Астрофізика успішно вивчає фізичні особливості комет. Дослідження метеорів становить не тільки астрофізичний, але і геофізичний інтерес, так як воно пов`язане з проблемою верхніх шарів атмосфери.
У розвиток астрофізики великий вклад внесли радянські вчені. Імена Ф. А. Бредихина, А. А. Білопільський, Г. А. Тіхова, В. Г. Фесенкова, С. В. Орлова і багатьох ін. Пов`язані з розробкою основних розділів астрофізики. Академік В. А. Амбарцумян та його учні виконали фундаментальні дослідження у вивченні газових туманностей і зоряних атмосфер, з теорії розсіювання світла, фізики нестаціонарних зірок і в інших галузях астрофізики. Великих успіхів досягнуто у вивченні процесів на Сонці (Е. Р. Мустела, А. Б. Північний, В. А. Крат, І. С. Шкловський та ін.), У вивченні планет (Г. А. Тихов, М.П . Барабашов та інші), міжпланетного середовища (В. Г. Фесенков і ін.).
Провідними науково-дослідними установами СРСР в галузі астрофізики були Кримська астрофізична обсерваторія АН СРСР і Головна (Пулковська) астрономічна обсерваторія АН СРСР, Астрономічний інститут ім. Штернберга МГУ, великі республіканські обсерваторії: Абастуманській (Грузія), Бюраканська (Вірменія), Головна астрономічна обсерваторія АН УРСР та ін., А також астрономічні обсерваторії Ленінградського, Київського, Казанського, Харківського та Одеського університетів.

Увага, тільки СЬОГОДНІ!