Астрономія

Відео: Лекторіум - Астрономія | Володимир Сурдин

Крабоподібна туманність Стовпи творіння - один з найвідоміших знімків, отриманих телескопом «Хаббл». Народження нових зірок в Туманності Орла Астрономія (Грец. - зірка і - закон) - наука про Всесвіт, що вивчає рух, будову, походження і розвиток небесних тіл і їх систем. Астрономію поділяють на сферичну астрономію, практичну астрономію, астрофізику, небесну механіку, зоряну астрономію, позагалактичної астрономії, космогонію, космологію і ряд інших розділів.
Астрономія - одна з найстаріших наук, яка виникла з практичних потреб людства (передбачення періодичних явищ, відлік часу, визначення місця розташування на поверхні Землі і т.д.). Є докази, що ще доісторичні люди знали про основні явища, пов`язані зі сходом і заходом Сонця, Місяця і деяких зірок. Серед найдавніших письмових джерел зустрічаються описи астрономічних явищ, а також примітивні розрахункові схеми для передбачення часу сходу і заходу яскравих небесних тіл і методи відліку часу і ведення календаря. Теорії, на основі розвинених арифметики і геометрії пояснювали та передбачали рух Сонця, Місяця і яскравих планет, були створені в країнах Середземномор`я в останні століття дохристиянської ери і разом з простими, але ефективними приладами служили практичним цілям аж до епохи Відродження.
Народження сучасної астрономії пов`язують з відмовою від геоцентричної системи світу Птолемея (II століття) і заміною її геліоцентричної системою Миколи Коперника (середина XVI століття), з початком досліджень небесних тіл за допомогою телескопа (Галілео Галілей, початок XVII століття) і відкриттям закону всесвітнього тяжіння ( Ісаак Ньютон, кінець XVII століття). XVIII-IXX століття були для астрономії періодом нагромадження даних про Сонячну систему, нашу Галактику і фізичну природу зірок, Сонця, планет і інших космічних тіл. Поява великих телескопів і проведення систематичних спостережень привели до відкриття того, що Сонце входить у величезну дископодібні систему з багатьох мільярдів зірок - галактику. На початку XX століття астрономи виявили, що ця система є однією з мільйонів подібних їй галактик, і що всі вони розлітаються одна від одної, як від сильного поштовху в далекому минулому. Відкриття інших галактик стало поштовхом для розвитку позагалактичної астрономії. Дослідження спектрів галактик дозволило Едвіну Хабблу в 1929 році виявити явище «розбігання галактик», яке згодом отримало пояснення на основі загального розширення Всесвіту.
Науково-технічна революція XX століття мала надзвичайно великий вплив на розвиток астрономії в цілому і особливо астрофізики. Створення оптичних і радіотелескопів з високою роздільною здатністю, застосування ракет і штучних супутників Землі для позаатмосферних астрономічних спостережень призвели до відкриття цілого ряду нових видів космічних тіл: радиогалактик, квазарів, пульсарів, джерел рентгенівського випромінювання і т.д. Були розроблені основи теорії еволюції зірок і космогонії Сонячної системи. Найбільшим досягненням астрофізики XX століття стала релятивістська космологія - теорія еволюції Всесвіту в цілому.
Згідно предметів і методів досліджень астрономію поділяють на:
В астрономії, інформація в основному купується від виявлення і аналізу видимого світла та інших спектрів електромагнітного випромінювання в космосі. Астрономічні спостереження можуть бути розділені відповідно до спостережуваної області електромагнітного спектра. Деякі частини спектра можна спостерігати з Землі (тобто її поверхні), а інші спостереження ведуться тільки на великих висотах або в космосі (в космічних апаратах на орбіті Землі). Докладні відомості про ці групи досліджень наводяться нижче.
радіоастрономія



Радіотелескопи надвеликих масивів (англ. Very Large Array) в сирокко, Нью-Мексико, США радіоастрономія - це дослідження випромінювання з довжиною хвилі, що перевищує один міліметр (приблизно). Радіоастрономія відрізняється від більшості інших видів астрономічних спостережень тим, що досліджувані радіохвилі можна розглядати саме як хвилі, а не як окремі фотони. Отже, порівняно легко виміряти як амплітуду, так і фазу радіохвилі, а це не так легко зробити на діапазонах коротких хвиль.
Хоча деякі радіохвилі випромінюються астрономічними об`єктами у вигляді теплового випромінювання, більшість радіовипромінювання спостерігається з Землі у вигляді синхротронного випромінювання, що виникає, коли електрони рухаються в магнітному полі. Крім того, деякі спектральні лінії утворюються міжзоряним газом, зокрема воднева спектральна лінія довжиною 21 см, який спостерігається в радіодіапазоні.
У радіодіапазоні спостерігається широке розмаїття космічних об`єктів, зокрема наднові зірки, міжзоряний газ, пульсари і активні ядра галактик.
інфрачервона астрономія



Інфрачервоний космічний телескоп «Гершель» Інфрачервона астрономія стосується досліджень, виявлення і аналізу інфрачервоних променів (довжина хвилі більше, ніж червоне світло) в космосі. Хоча довжина хвилі близька до довжини хвилі видимого світла, інфрачервоне випромінювання сильно поглинається атмосферою, та ще й атмосфера Землі виробляє значні інфрачервоні випромінювання. Тому обсерваторії для вивчення інфрачервоного випромінювання повинні бути розташовані в високих і сухих місцях або в космосі. Інфрачервоний спектр корисний для вивчення об`єктів, які є занадто холодними, щоб випромінювати видиме світло, таких, як планети і навколо зіркові диски. Промені в інфрачервоному діапазоні, можуть проникнути через хмари пилу, які блокують видиме світло, що дозволяє спостерігати молоді зірки в молекулярних хмарах і ядер галактик. Деякі молекули сильно випромінюють в інфрачервоному діапазоні, і це може бути використано для вивчення хімічних процесів в космосі, а також виявлення води в кометах.
оптична астрономія



Історично оптична астрономія, (яку ще називають астрономією видимого світла) є найдавнішою формою дослідження космосу - астрономії. Оптичні зображення спочатку були намальовані від руки. В кінці XIX століття і більшої частини ХХ століття, дослідження проводилися на основі зображень, які купувалися за допомогою фотографій зроблених на фотографічному устаткуванні. Сучасні зображення вже робляться з використанням цифрових детекторів, зокрема детектори на основі приладів із зарядним пристроєм (ПЗС). Хоча видиме світло ж тягнеться в проміжку від приблизно 4000 Ангстрем до 7000 Ангстрем (400 нанометрів до 700 нанометрів), це ж обладнання, що використовуються на цих довжинах хвиль використовується також для дослідження деяких ближніх йому (по довжині) ультрафіолетових і ближніх йому (по довжині) інфрачервоних випромінювань.
ультрафіолетова астрономія



Ультрафіолетова астрономія, як правило, використовується для детального спостереження в ультрафіолетових довжинах хвиль приблизно від 100 до 3200 Ангстрем (від 10 до 320 нанометрів). Світло на цих довжинах хвиль поглинається атмосферою Землі, тому дослідження на цих довжинах хвиль має бути виконано з верхніх шарах атмосфери або з космосу. Ультрафіолетова астрономія найкращим чином підходить для вивчення теплового випромінювання та спектральних ліній випромінювання від гарячих блакитних зірок (ОФ зірки), які є дуже яскравими в цій хвильової групі. Це бувають дослідження синіх зірок в інших галактиках, і планетарні туманності, залишки наднових, активні галактичні ядра. Однак, ультрафіолетове випромінювання легко поглинається міжзоряним пилом, і тому, при вимірюванні ультрафіолетового світла від об`єкта необхідно робити поправку на його гасіння в космічному середовищі.
рентгенівська астрономія



Рентгенівська астрономія проводить вивчення астрономічних об`єктів в рентгенівському діапазоні. Зазвичай об`єкти випромінюють рентгенівське випромінювання завдяки:
Оскільки рентгенівські випромінювання поглинається атмосферою Землі, рентгенівські спостереження основному виконують з орбітальних станцій, ракети або космічних кораблів. До відомих рентгенівських джерел в космосі відносяться: рентгенівські подвійні зірки, пульсари, залишки наднових, еліптичні галактики, скупчення галактик, а також активні ядра галактик.
Гамма-астрономія



Астрономічні гамма-промені є дослідження астрономічних об`єктів в короткій довжиною хвилі електромагнітного спектра. Гамма-промені можуть спостерігатися безпосередньо з таких супутників, як Комптон гамма-обсерваторія або спеціалізовані телескопи, які називаються атмосферні телескопи Черенкова. Ці телескопи фактично не виявляють гамма-промені, безпосередньо, а виявляють спалахи видимого світла яке викидає гамма-опромінення і поглинається атмосферою Землі.
Більшість гамма-випромінюючих джерел фактично гамма-сплесків тих об`єктів, які виробляють тільки гамма-випромінювання протягом декількох мілісекунд до тисячі секунд, перш ніж розвіятися в просторі космосу. Тільки 10% від джерел гамма-випромінювання не є перехідними джерелами. До сих стійкий гамма-випромінювачів включають пульсари, нейтронні зірки і кандидатів в чорні діри в активних галактичних ядрах.
Астрономія полів які не грунтуються на електромагнітному спектрі



Крім електромагнітного випромінювання, дещо можна спостерігати з Землі, коли воно виходять з дуже великих відстанях і потрпляе на нашу планету.
У нейтринної астрономії, астрономи використовують спеціальні підземні об`єкти такі, як SAGE, GALLEX і Каміока II / III для виявлення нейтрино. Ці нейтрино відбуваються головним чином з сонця або зірок, але і від наднових. Космічні промені, що складаються з частинок дуже високої енергії, які можуть розпадатися або поглинаються, коли входять в атмосферу Землі, в результаті чого вловлюється каскад частинок. Крім того, деякі майбутні детектори нейтрино будуть також чутливі до нейтрино, коли ці космічні промені потрапляють в атмосферу Землі.
Гравітаційно-хвильова астрономія є новим напрямком у різновідді астрономії, яка прагне використовувати детектори гравітаційних хвиль для збору даних спостережень про компактні об`єкти. Кілька обсерваторій вже побудовані, наприклад, лазерний інтерферометр гравітаційною обсерваторією LIGO, але гравітаційні хвилі дуже важко виявити.
Планетарна астрономія користь від безпосереднього спостереження у вигляді космічних кораблів і дослідницьких місій «по зразки і назад» (Sample Return). До них відносяться польоти місій використанням датчіков- спускаються, які можуть проводити експерименти на поверхні матеріалів або об`єктів, і які дозволяють віддалене зондування матеріалів або об`єктів, і місія Sample Return, дозволяє прямі лабораторні обстеження.
Астрометрия і небесна механіка



Позагалактична астрономія: гравітаційне лінзування. Це зображення показує кілька блакитних петлеподібним об`єктів, які є численними зображеннями однієї галактики, розмножена через ефект гравітаційної лінзи від скупчення жовтих галактик в центрі фотографії Лінзу утворено гравітаційним полем скупчення, яке відхиляє світлові промені, що призводить до збільшення і спотворення зображення віддаленого об`єкта Одним з найстаріших підрозділів астрономії, як і в інших науках, є вимірювання положення небесних об`єктів. Ця галузь астрономії називається астрометрії. Історично точні знання про розташування Сонця, Місяця, планет і зірок грають найзвічайно важливу роль в навігації.
Ретельні вимірювання розташування планет, призвели до глибокого розуміння гравітаційних збурень, які дозволили не тільки визначати колишнє їх розташування, так і передбачити майбутнє з високою точністю. Ця галузь відома як небесна механіка. Зараз відстеження навколоземних об`єктів дозволяє прогнозування зближення з ними, а також можливість потенційних зіткнень різних об`єктів з Землею.
Вимірювання зіркових паралаксів найближчих зірок є фундаментом для визначення відстаней в далекому космосі, який застосовується для вимірювання масштабів Всесвіту. Ці вимірювання забезпечили основу для визначення властивостей більш далеких зірок, так як їх властивості можуть бути співставлені з близькими. Вимірювання променевих швидкостей і власних рухів небесних тіл дозволяє показати кінематику цих систем в нашій галактиці. Астрометричні результати також використовуватися для вимірювання розподілу темної матерії в галактиці.
У 1990-х роках астрометричні методи вимірювання зіркових коливань був застосований для виявлення великих позасонячних планет (планет на орбітах прилеглих зір).
позаатмосферна астрономія
Дослідження за допомогою космічної техніки займають особливе місце серед методів вивчення небесних тіл і космічного середовища. Початок був покладений запуском в СРСР в 1957 році першого в світі штучного супутника Землі. Космічні апарати дали змогу проводити дослідження в усіх діапазонах довжин хвиль електромагнітного випромінювання. Тому сучасну астрономію часто називають всехвильовий. Позаатмосферні спостереження дозволяють приймати в космосі випромінювання, які поглинає або дуже змінює земна атмосфера: далекі ультрафіолетові, рентгенівські й інфрачервоні промені, радіовипромінювання деяких довжин хвиль, не доходять до Землі, а також корпускулярні випромінювання Сонця та інших тіл. Дослідження цих, раніше недоступних видів випромінювання зірок і туманностей, міжпланетної і міжзоряного середовища дуже збагатили наші знання про фізичні процеси у Всесвіті. Зокрема, було відкрито невідомі раніше джерела рентгенівського випромінювання - рентгенівські пульсари. Багато інформації про природу найвіддаленіших від нас тіл і їх систем також отримані завдяки дослідженням, виконаним за допомогою встановлених спектрографів на різних космічних апаратах.
[Thumb = left] https://mir-prekrasen.net/uploads/posts/2011-02/1298655103_6220px;%D0%9A%D0%A0%D0%90%D0%9E-2.jpeg [/ thumb] Кримська астрофізична обсерваторія. Великий сонячний телескоп Першу в Україні астрономічну обсерваторію засновано в 1821 адміралом А. С. Грейс. Обсерваторія була побудована в Миколаєві і мала призначення обслуговувати Чорноморський флот. Другий в Україні була обсерваторія Київського університету, будівництво якого було закінчено в 1845 році. Потім було відкрито обсерваторії в Одесі (1871) та Харкові (1888), в 1900 створена обсерваторія Львівського Університету. У Сімеїзі (Крим) в 1908 році було організовано астрофізичний відділ Пулковської обсерваторії, який в радянські часи входив до складу Кримської астрофізичної обсерваторії АН СРСР. У Полтаві 1 926 створено гравіметричну обсерваторію, основним завданням якої є вивчення рухів земних полюсів і припливів в земній корі. У 1945 році в Голосієво, під Києвом, створена астрономічна обсерваторія АН УРСР.
Значні астрометричні роботи виконали в Україні І. Е. Кортацці, Б. П. Остащенко-Кудрявцев, Л. І. Семенов (Миколаїв), В. І. Фабрициус, М. П Диченко (Київ), Н. В. Циммерман, Б В. Новопашенний (Одеса), Г. В. Левицький, Л. А. Струве, Н. Н. Євдокимов (Харків), О. Я Орлов, Е. П. Федоров (Полтава). М. Ф. Хандриков був видатним організатором Київської школи теоретичної астрономії. Важливі дослідження виконав в Києві А. А. Яковкин. В області астрофізики значних успіхів досягли С. К. Всехсвятський (Київ), А. К. Кононович і В. П. Цесевич (Одеса), В. Г. Фесенков, Н. П. Барабашов (Харків), Г. Н. Неуймін , Г. А. Шайн, Е. Р. Мустела (Крим), Е. В. Рибка, В. Б. Степанов, М. С. Ейгенсон (Львів) та багато інших.
Астрономи теоретики використовують широкий спектр інструментів, які включають аналітичні моделі (наприклад, політропи наближені до поведінки зірки) і розрахунки чисельних моделювань. Кожен з них має свої переваги. Аналітична модель процесу, як правило, краще дає зрозуміти суть того, чому це (те) відбувається. Чисельні моделі можуть свідчити про наявність явищ і ефектів, яких ймовірно інакше не було б видно.
Теоретики в області астрономії прагнуть створювати теоретичні моделі і з`ясувати в дослідженнях наслідки цих моделювань. Це дозволяє спостерігачам шукати дані, які можуть спростувати модель або допомагає у виборі між декількома альтернативними або суперечливими моделями. Теоретики також експериментують у створенні або видозміни моделі з урахуванням нових даних. У разі невідповідності, загальна тенденція полягає в спробі зробити мінімальними зміни в моделі і підкоригувати дані. У деяких випадках велика кількість суперечливих даних з часом може призвести до повної відмови від моделі.
Теми вивчають теоретичні астрономи: зоряна динаміка і еволюція- галактик- великомасштабної структури з питання у всесвіті- походження космічних променів- загальної теорії відносності і фізичної космології, в тому числі космології зірок і астрофізики фізики. Астрофізичні відносності служать в якості інструменту для оцінки властивостей великомасштабних структур, для яких гравітація відіграє значну роль у фізичних явищах і досліджені в якості основи для чорних дір, астрофізика та вивчення гравітаційних хвиль. Деякі широко прийняті і вивчені теорій і моделей в астрономії, тепер включені в Lambda-CDM моделі, Великий Вибух, Космічне розширення, темної матерії і фундаментальні теорії фізики.
Астрономія - одна з наук в якій внесок любителів може бути значним.
В цілому все астрономи-любителі спостерігають різні небесні об`єкти і явища в більшому обсязі, ніж вчені, хоча їх технічний ресурс набагато менше можливості державних інститутів, іноді обладнання вони будують собі самостійно (як це було ще 2 століття тому). Нарешті більшість вчених вийшли саме з цього середовища. Головні об`єкти спостережень астрономів-любителів: Місяць, планети, зірки, комети, метеорні потоки і різні об`єкти глибокого неба такі як зоряні скупчення, галактики і туманності. Одна з гілок аматорської астрономії, аматорська Астрофотографія, передбачає фотофіксацію ділянок нічного неба. Багато любителів хотіли б спеціалізуватися в спостереженні окремих предметів, типів об`єктів, або типи подій, які цікавлять їх.
Більшість любителів працюють у видимому спектрі, але невелика частина експериментує з довжиною хвиль за межами видимого спектру. Це включає в себе використання інфрачервоних фільтрів на звичайних телескопах, а також використання радіотелескопів. Піонером аматорської радіоастрономії є Карл Янський, який спостерігав небо в радіодіапазоні в 1930 році. Деякі астрономів-любителів використовує як домашні телескопи, так і радіотелескопи, які спочатку були побудовані для астрономічних установ, але тепер доступні для любителів за їх технічну недосконалість (як для великих дослідних інститутів).
Астрономи-любителі і далі продовжують свою лепту в астрономію. Дійсно, вона є однією з небагатьох наукових дисциплін, де внесок любителів може бути значним. Досить часто вони проводять точкові вимірювання, які використовуються для уточнення орбіт малих планет, частково вони також виявляють комети, що виконують регулярні спостереження змінних зірок. А досягнення в області цифрових технологій дозволило любителям досягти вражаючого прогресу в області астрофотографії. [59]

tolyan.com - бібліотека гідних уваги книжок про астрономію і одкровення сучасності.

Увага, тільки СЬОГОДНІ!