Astrofyzikální předmět studia, historie, teorie, větve

4723
Sherman Hoover
Astrofyzikální předmět studia, historie, teorie, větve

The astrofyzika je zodpovědný za kombinaci přístupů fyziky a chemie k analýze a vysvětlení všech těles ve vesmíru, jako jsou hvězdy, planety, galaxie a další. Vypadá jako odvětví astronomie a je součástí věd souvisejících se studiem vesmíru.

Část předmětu studia má co do činění s hledáním pochopení původu života ve vesmíru a funkce nebo role lidských bytostí v něm. Pokuste se například zjistit, jak se v planetárním systému vyvíjejí prostředí s příznivými podmínkami pro vývoj života.

Astrofyzika studuje objekty ve vesmíru z hlediska jejich struktury a chemického a fyzikálního složení. Elektromagnetické spektrum je vaším hlavním zdrojem informací. Obrázek WikiImages z Pixabay

Rejstřík článků

  • 1 Předmět studia
  • 2 Dějiny astrofyziky
  • 3 Vynikající teorie pro studium astrofyziky
    • 3.1 Inflační teorie vesmíru
    • 3.2 Maxwellova elektromagnetická teorie
  • 4 Metody shromažďování informací
    • 4.1 Spektrometr
    • 4.2 Astronomická fotometrie
    • 4.3 Astrofotografie
  • 5 oborů implementovaných v pozorovací astrofyzice
    • 5.1 Radioastronomie
    • 5.2 Infračervená astronomie 
    • 5.3 Optická astronomie
    • 5.4 Astronomie gama záření 
  • 6 Relevantní pojmy
    • 6.1 Elektromagnetické spektrum
    • 6.2 Astronomický objekt
    • 6.3 Radiace
  • 7 Reference

Předmět studia

Astrofyzika má za cíl vysvětlit původ a povahu astronomických těles. Mezi faktory, které analyzuje, patří hustota, teplota, chemické složení a svítivost..

Toto odvětví astronomie používá elektromagnetické spektrum jako hlavní zdroj informací pro jakýkoli astronomický cíl ve vesmíru. Studovány jsou mimo jiné planety, hvězdy a galaxie. V dnešní době se navíc zaměřuje na složitější nebo vzdálenější cíle, jako jsou černé díry, temná hmota nebo temná energie..

Velká část moderní technologie implementované v astrofyzikálním přístupu umožňuje získat informace prostřednictvím světla. Se studiem elektromagnetického spektra je tato disciplína schopná studovat a znát lidské oko viditelnými i neviditelnými astronomickými tělesy.. 

Dějiny astrofyziky

Vznik astrofyziky jako odvětví astronomie nastává během devatenáctého století. Jeho historie je plná příslušných předchůdců, v nichž chemie úzce souvisí s optickými pozorováními. Spektroskopie je nejdůležitější studijní technikou pro rozvoj vědy a je zodpovědná za analýzu interakce mezi světlem a hmotou. 

Spektroskopie, stejně jako zavedení chemie jako vědy, byly prvky, které významně ovlivnily pokrok astrofyziky. V roce 1802 William Hyde Wollaston, chemik a fyzik anglického původu, objevil některé tmavé stopy ve slunečním spektru.

Později německý fyzik Joseph von Fraunhofer sám poznamenává, že tyto stopy optického spektra slunce se opakují ve hvězdách a planetách, jako je Venuše. Odtud vyvodil, že se jednalo o inherentní vlastnost světla. The Spektrální analýza světla, vypracoval Fraunhofer, byl to jeden ze vzorů, kterým se měli řídit různí astronomové. 

Další z nejvýznamnějších jmen je jméno astronoma Williama Hugginsa. V roce 1864 dokázal pomocí spektroskopu, který zřídil ve své observatoři, pomocí tohoto přístroje zjistit, že je možné určit chemické složení a získat některé fyzikální parametry mlhovin..

Například lze zjistit teplotu a hustotu. Hugginsovo pozorování bylo provedeno ke studiu mlhoviny NGC6543, lépe známé jako „Kočičí oko“.. 

Huggins vycházel z Fraunhoferových studií, aby použil spektrální analýzu slunečního světla a použil ji stejným způsobem pro hvězdy a mlhoviny. Kromě toho strávili Huggins a profesor chemie na King's College v Londýně William Miller spoustu času prováděním spektroskopických studií pozemských prvků, aby je bylo možné identifikovat při studiu hvězd..

Do 20. století byla kvalita objevů omezována nástrojovými omezeními. To motivovalo budování týmů vylepšeními, která umožnila dosud nejvýznamnější pokrok..

Vynikající teorie pro studium astrofyziky

Inflační teorie vesmíru

Inflační teorie byla postulována fyzikem a kosmologem Alanem H Guthem v roce 1981. Jejím cílem je vysvětlit vznik a expanzi vesmíru. Myšlenka „inflace“ naznačuje existenci období exponenciální expanze, ke kterému došlo ve světě během jeho prvních okamžiků formování..

Inflační návrh je v rozporu s teorií velkého třesku, jednou z nejuznávanějších při hledání vysvětlení původu vesmíru. Zatímco Velký třesk očekává, že se expanze vesmíru po výbuchu zpomalila, teorie inflace tvrdí opak. „Inflace“ navrhuje zrychlenou a exponenciální expanzi vesmíru, která by umožnila velké vzdálenosti mezi objekty a homogenní rozložení hmoty. 

Maxwellova elektromagnetická teorie

Jedním z nejzajímavějších příspěvků v historii fyzikálních věd jsou „Maxwellovy rovnice“ v jeho elektromagnetické teorii..

V roce 1865 publikoval James Clerk Maxwell se specializací na matematickou fyziku Dynamická teorie elektromagnetického pole ve kterém odhalil rovnice, kterými odhaluje společné dílo mezi elektřinou a magnetismem, o vztahu, o kterém se spekuluje od 18. století.

Rovnice pokrývají různé zákony spojené s elektřinou a magnetismem, jako je Ampereův zákon, Faradayův zákon nebo Lorentzův zákon.. 

Maxwell detekoval vztah mezi gravitační silou, magnetickou přitažlivostí a světlem. Dříve se v astrofyzice hodnotily pouze vlastnosti, jako je gravitace nebo setrvačnost. Po Maxwellově příspěvku bylo představeno studium elektromagnetických jevů.

Metody shromažďování informací

Spektrometr

Tvůrci prvního spektrometru byli fyzik Gustav Kirchhoff a chemik Robert Bunsen, oba Němci. V roce 1859 prokázali, že každá látka v čistém stavu je schopna přenášet specifické spektrum. 

Spektrometry jsou optické přístroje, které umožňují měřit světlo z určité části elektromagnetického spektra a následně identifikovat materiály. Obvyklé měření se provádí stanovením intenzity světla.

První spektrometry byly základní hranoly s gradací. V současné době se jedná o automatická zařízení, která lze ovládat počítačově.

Astronomická fotometrie

V astrofyzice je aplikace fotometrie důležitá, protože většina informací pochází ze světla. Ten je zodpovědný za měření intenzity světla, které může pocházet z astronomického objektu. Jako přístroj používá fotometr nebo může být integrován do dalekohledu. Fotometrie může pomoci určit například možnou velikost nebeského objektu. 

Astrofotografie

Jde o fotografování astronomických událostí a objektů, včetně nočních oblastí oblohy. Jednou z vlastností astrofotografie je schopnost překládat vzdálené prvky do obrazů, například galaxií nebo mlhovin.. 

Větve implementované v pozorovací astrofyzice

Tato disciplína se zaměřuje na sběr dat prostřednictvím pozorování nebeských objektů. Využívá astronomické přístroje a studium elektromagnetického spektra. Hodně informací získaných v každé dílčí větvi pozorovací astrofyziky má co do činění s elektromagnetickým zářením.. 

Radioastronomie

Jeho předmětem studia jsou nebeské objekty, které jsou schopné vyzařovat rádiové vlny. Věnuje pozornost astronomickým jevům, které jsou obvykle neviditelné nebo skryté v jiných částech elektromagnetického spektra.

Pro pozorování na této úrovni se používá radioteleskop, nástroj určený k vnímání činností rádiových vln..

Infračervená astronomie 

Jedná se o odvětví astrofyziky a astronomie, ve kterém je studováno a detekováno infračervené záření z nebeských objektů ve vesmíru. Tato větev je poměrně široká, protože všechny objekty jsou schopné emitovat infračervené záření. To znamená, že tato disciplína zahrnuje studium všech existujících objektů ve vesmíru.. 

Infračervená astronomie je také schopna detekovat studené objekty, které nelze vnímat optickými přístroji, které pracují s viditelným světlem. Hvězdy, mraky částic, mlhoviny a další, jsou některé z vesmírných objektů, které lze vnímat. 

Optická astronomie

Je také známá jako astronomie viditelného světla a je nejstarší metodou studia. Nejčastěji používanými nástroji jsou dalekohled a spektrometry. Tento typ přístroje pracuje v rozsahu viditelného světla. Tato disciplína se liší od předchozích oborů, protože nezkoumá neviditelné světelné objekty. 

Umělecký dojem záblesku gama záření
[[Soubor: Umělec GRB NASA Zhang Woosley.jpg | Umělec GRB NASA Zhang Woosley]]

Astronomie gama záření 

Je to ten, kdo má na starosti studium těch jevů nebo astronomických objektů, které jsou schopné generovat gama paprsky. Ty druhé jsou velmi vysokofrekvenční záření, vyšší než rentgenové záření, a jako zdroj mají radioaktivní objekt..

Gama paprsky mohou být umístěny ve velmi vysokoenergetických astrofyzikálních systémech, jako jsou černé díry, trpasličí hvězdy nebo zbytky supernov..

Relevantní pojmy

Elektromagnetické spektrum

Jedná se o rozsah distribuce energie související s elektromagnetickými vlnami. Ve vztahu ke konkrétnímu objektu je definován jako elektromagnetické záření, které je schopné vysílat nebo absorbovat jakýkoli předmět nebo látku jak na Zemi, tak ve vesmíru. Spektrum zahrnuje světlo viditelné lidským okem i neviditelné.. 

Astronomický objekt

V astronomii se astronomický nebo nebeský objekt nazývá jakákoli entita, množina nebo fyzické složení, které se přirozeně nachází v pozorovatelné části vesmíru. Astronomickými objekty mohou být planety, hvězdy, měsíce, mlhoviny, planetární systémy, galaxie, asteroidy a další.. 

Záření

Vztahuje se na energii, která může pocházet ze zdroje a cestovat prostorem a dokonce být schopna proniknout do jiných materiálů. Některé známé typy záření jsou rádiové vlny a světlo. Dalším typem známého záření je „ionizující záření“, které je generováno zdroji, které emitují nabité částice nebo ionty..

Reference

  1. Typy astronomických spekter. Australský národní dalekohled. Obnoveno z atnf.csiro.au
  2. Astronomický objekt. Wikipedia, The Free Encyclopedia. Obnoveno z en.wikipedia.org 
  3. Spektrometry Spectometry.com. Obnoveno z spectometry.com
  4. Co je to záření? Specialista na radiační ochranu. Společnost zdravotní fyziky. Obnoveno z hps.org
  5.  Fjordman (2018). Historie astrofyziky - 1. část. Bruselský deník. Obnoveno z brusselsjournal.com
  6. Astronomie ve viditelném světle. Wikipedia, The Free Encyclopedia. Obnoveno z en.wikipedia.org 
  7. Redaktoři Encyclopaedia Britannica (2019). Gama astronomie. Encyklopedie Britannica, Inc. Obnoveno z britannica.com
  8. IR Astronomy: Overview. Vědecké a datové centrum pro astrofyziku a planetární vědy. Obnoveno z ipac.caltech.edu
  9. Bachelor R (2009) 1864. Huggins a zrození astrofyziky. Svět. Obnoveno z elmundo.es
  10. Astrofyzika. Wikipedia, The Free Encyclopedia. Obnoveno z en.wikipedia.org 
  11. Radio Astronomy is: Exploration and Discovery. Národní radioastronomická observatoř. Obnoveno z public.nrao.edu
  12. (2017) Co říká inflační teorie o vesmíru?. Mezinárodní univerzita ve Valencii. Obnoveno z universidadviu.es
  13. Bakalář R. (2015). 1865. Maxwellovy rovnice mění svět. Kroniky vesmíru. Svět. Obnoveno z elmundo.es

Zatím žádné komentáře