Що є джерелом інформації в астрономії. Що таке астрономія і що вона вивчає? Нові течії і сучасні напрямки в астрономії

Деякий час в шкільній програмі взагалі не було такого предмета, як астрономія. Зараз же ця дисципліна входить в обов'язковий навчальний курс. Астрономію починають вивчати в різних школах по-різному. Іноді ця дисципліна вперше з'являється в розкладі у семикласників, а в деяких навчальних закладах її викладають тільки в 11 класі. У школярів виникає питання про те, навіщо потрібно вчити цей предмет, астрономію? Давайте дізнаємося, що це за наука і як знання про космос можуть стати в нагоді нам у житті?

Поняття науки астрономії і предмета її вивчення

Астрономія - це природна наука про Всесвіт. Предметом її вивчення є космічні явища, процеси і об'єкти. Завдяки цій науці ми знаємо, планети, супутники, комети, астероїди, метеорити. Також астрономічні знання дають поняття про космос, розташуванні небесних тіл, їх русі і освіті їх систем.

Астрономія - це та наука, яка пояснює незрозумілі явища, що є невід'ємною частиною нашого життя.

Зародження і розвиток астрономії

Найперші уявлення людини про Всесвіт були дуже примітивними. Вони ґрунтувалися на релігійних переконаннях. Люди думали, що Земля - \u200b\u200bце центр всесвіту, і що до твердого неба кріпляться зірки.

В подальшому розвитку цієї науки виділяють кілька етапів, кожен з яких називають астрономічної революцією.

Перший такий переворот відбувався в різний час в різних регіонах світу. Приблизна початок його здійснення - 1500 років до нашої ери. Причиною першої революції стало розвиток математичних знань, а результатом - виникнення сферичної астрономії, астрометрії та точних календарів. Основне досягнення цього періоду - виникнення геоцентрической теорії світу, що стала підсумком античних знань.

Друга революція в астрономії відбувалася в період з XVI по XVII століття. Вона була викликана бурхливим розвитком природничих наук і появою нових знань про природу. У цей період для пояснення астрономічних процесів і явищ стали використовуватися закони фізики.

Головні досягнення даного етапу розвитку астрономії - це обгрунтування і всесвітнього тяжіння, винахід оптичного телескопа, відкриття нових планет, астероїдів, виникнення перших космологічних гіпотез.

Далі розвиток науки про космос прискорилося. Була винайдена нова техніка, яка допомагає в астрономічних дослідженнях. Розгромна замовна стаття можливість вивчення хімічного складу небесних тіл, підтвердила єдність всього космічного простору.

Третя астрономічна революція відбувалася в 70-90-х роках ХХ століття. Обумовлена \u200b\u200bвона була прогресом техніки і технології. На цьому етапі з'являється всеволновая, експериментальна і корпускулярна астрономія. Це означає, що тепер всі об'єкти космосу можуть розглядатися за допомогою випромінюваних ними електромагнітних хвиль, корпускулярного випромінювання.

підрозділи астрономії

Як ми бачимо, астрономія - це стародавня наука, і в процесі тривалого розвитку вона набула розгалужену, галузеву структуру. Концептуальну основу класичної астрономії складають три її підрозділи:

Крім цих основних розділів існують ще:

астрофізика;
зоряна астрономія;
космогонія;
космологія.

Нові течії і сучасні напрямки в астрономії

Останнім часом у зв'язку з прискоренням розвитку багатьох наук стали з'являтися прогресивні галузі, що займаються досить специфічними дослідженнями в області астрономії.

Гамма-астрономія досліджує космічні об'єкти по їх випромінюванню.
Рентгенівська астрономія аналогічно попередньої галузі бере за основу досліджень рентгенівські промені, які виходять від небесних тіл.

Основні поняття в астрономії

Що ж є базовими поняттями цієї науки? Для того щоб ми могли глибше вивчати астрономію, потрібно ознайомитися з основами.

Космос - це сукупність зірок і міжзоряного простору. По суті, це і є Всесвіт.

Планета - це специфічне небесне тіло, яке обертається по орбіті навколо зірки. Таку назву дають тільки великоваговим об'єктів, які здатні набувати округлу форму під впливом власної гравітації.

Зірка - це масивний кулястий об'єкт, що складається з газів, усередині якого відбуваються термоядерні реакції. Найближчою і відомою зіркою для нас є Сонце.

Супутник в астрономії - це небесне тіло, що обертається навколо об'єкта, який більше за розміром і утримується гравітацією. Супутники бувають природними - наприклад Місяць, а також штучно створеними людиною і запущеними на орбіту для трансляції необхідної інформації.

Галактика - це гравітаційна зв'язка зірок, їх скупчень, пилу, газу і темної матерії. Всі об'єкти галактики рухаються щодо її центру.

Туманність в астрономії - це міжзоряний простір, яке має характерне випромінювання і виділяється на загальному тлі неба. До появи потужних телескопічних приладів галактики часто плутали з туманностями.

Схиляння в астрономії - це характеристика, притаманна кожному небесному тілу. Так називають одну з двох координат, яка відображатиме кутова відстань від космічного екватора.

Сучасна термінологія науки астрономії

Інноваційні методи вивчення, про які йшла мова раніше, сприяли появі нових астрономічних термінів:

«Екзотичні» об'єкти - джерела оптичного, рентгенівського, радіо- і гамма-випромінювань в космосі.

Квазар - простими словами, це зірка, що володіє сильним випромінюванням. Її потужність може бути більше, ніж у цілої галактики. Такий об'єкт ми бачимо в телескоп навіть на величезній відстані.

Нейтронна зірка - остання стадія еволюції небесного тіла. Цей має неймовірну щільність. Для прикладу, речовина, з якої складається нейтронна зірка, що уміщається в чайній ложці, буде важити 110 мільйонів тонн.

Зв'язок астрономії з іншими науками

Астрономія - це наука, яка тісно пов'язана з різними знаннями. У своїх дослідженнях вона користується досягненнями багатьох галузей.

Проблематика поширення на Землі і в космосі хімічних елементів і їх з'єднань - ось сполучна ланка між хімією і астрономією. Крім того, у вчених великий інтерес викликають дослідження хімічних процесів, що відбуваються в космічних просторах.

Земля може розглядатися як одна з планет Сонячної системи - в цьому виражається зв'язок астрономії з географією і геофізиків. Рельєф земної кулі, що відбуваються кліматичні і сезонні зміни погоди, потепління, льодовикові періоди - для вивчення всіх цих та ще багатьох явищ географи використовують астрономічні знання.

Що стало основою для зародження життя? Це питання загальний для біології та астрономії. Загальні праці двох зазначених наук спрямовані на вирішення дилеми виникнення живих організмів на планеті Земля.

Ще більш тісний взаємозв'язок астрономії з екологією, яка розглядає проблему впливу космічних процесів на біосферу Землі.

Способи спостережень в астрономії

Основою для збору інформації в астрономії є спостереження. Якими ж способами можна спостерігати за процесами і об'єктами в космосі і який інструментарій зараз застосовується для цих цілей?

Неозброєним поглядом ми можемо помітити на небосхилі кілька тисяч зірок, але іноді здається, що ми бачимо цілий мільйон або мільярд світяться яскравих точок. Це видовище само по собі захоплююче, хоча за допомогою збільшують приладів можна помітити більше цікавого.

Навіть звичайний бінокль з можливістю восьмикратного збільшення дає шанс побачити незліченну кількість небесних тіл, а звичайні зірки, які ми бачимо і неозброєним поглядом, стають набагато яскравіше. Найцікавіший об'єкт для споглядання в бінокль - це Місяць. Уже при невеликому збільшенні можна побачити деякі кратери.

Телескоп ж дає можливість побачити не просто плями морів на Місяці. Спостерігаючи за зоряним небом за допомогою цього приладу, можна вивчити всі особливості рельєфу земного супутника. Також погляду спостерігача відкриваються невидимі до цього моменту віддалені галактики і туманності.

Споглядання зоряного неба в телескоп - не тільки дуже захоплююче заняття, але іноді і досить корисне для науки. Багато астрономічні відкриття здійснювалися не дослідними інститутами, а простими любителями.

Значення астрономії для людини і суспільства

Астрономія - це наука цікава і корисна одночасно. У наш час астрономічні методи і інструменти використовуються для:

замість післямови

З огляду на все вищесказане, засумніватися в корисності та необхідності астрономії не зможе ніхто. Ця наука допомагає краще зрозуміти всі аспекти існування людини. Вона дала нам знання про і відкрила доступ до цікавої інформації.

За допомогою астрономічних досліджень ми можемо детальніше вивчити свою планету, а також поступово просуватися вглиб Всесвіту, щоб дізнаватися все більше про навколишній нас просторі.

→ Що таке астрономія?

Піднімаючи очі до зоряного неба в теплу льотну ніч, кожен з нас замислюється - а що там, як все це влаштовано і хто ми в цьому Всесвіті? Думки про тлінність земного існування і неосяжність космічного, думки про великого і малому, про те, що небо - це чорний оксамит, а зірки це краплі молока, а вдень, напевно, будуть хмари ... Все це лірика, а вчені вдивляються в зоряне небо зовсім з іншим підходом. І результати їх досліджень вражають з кожним разом все більше. Так чим же займається наука астрономія? І навіщо вона потрібна?

Що вивчає наука Астрономія?

Астрономія - це наука, яка займається вивченням будови. Вона вивчає розташування, рух, фізичну природу, походження і еволюцію небесних тіл і систем. Фундаментальні властивості навколишньої Всесвіту також є предметом вивчення астрономії. Якщо конкретніше, то астрономія вивчає Сонце і інші зірки, планети і їх супутники, чорні діри, галактики і туманності, квазари, астероїди і багато іншого. Астрономія - це така наука, яка покликана пояснити незрозумілі явища, що відбуваються у Всесвіті і що пояснюють наше життя.

Коли з'явилася Астрономія?

Можна сказати, що астрономія з'явилася в той момент, коли людина почала задавати собі питання про влаштування нашого світу. Перші уявлення про Всесвіт були досить примітивними, вони виходили з релігії. Вже з 6-4 ст. До н.е. люди почали вивчати зірки і їх рух. З розвиток математичних знань і фізичних досліджень удосконалювалися уявлення людини про Всесвіт. Перша астрономічна революція відбулася в 1500 р до н.е. - саме тоді виникла сферична астрономія, з'явилися точні календарі, а значить астрометрія. Жерці Вавилона, які становили астрономічні таблиці, календарі племен майя, відомості, що збереглися з часів Стародавнього Китаю та Стародавнього Єгипту - все це стояло у витоків астрономії. Вперше давньогрецькі вчені, зокрема Піфагор, припустили, що Земля має форму кулі, Аристарх Самоський - що земля обертається навколо. Основним досягненням цього періоду є виникнення геоцентрической теорії світу. Істотний внесок у розвиток астрономії вніс Галілей.

Астрономія як хобі

Астрономія і космонавтика завжди цікавила і привертала мільйони людей. Астрономів любителів в світі хоч греблю гати, часто саме завдяки ним зроблено багато астрономічних відкриттів. Наприклад, у 2009 році австралієць Ентоні Уеслі, спостерігаючи за Юпітером, виявив сліди падіння космічного тіла на планету, імовірно це могла бути комета.

За допомогою астрономії ми пізнаємо закони природи і спостерігаємо поступову еволюцію нашого світу. Астрономія багато в чому визначає світогляд людей. На початку XXI століття стали популярні космічні теми про і прибульців, на жаль, дуже часто досить некомпетентні. Інтерес журналістів, які не розуміються в питаннях космосу, думки вчених, засновані на непідтверджених фактах, змушують багатьох людей вірити в псевдонаукові відкриття.

Сьогодні створено і створюється величезна кількість якісних наукових відеофільмів про космос, різних зірках, планетах і галактиках: чудово виконана графіка і реальні зйомки з космосу не залишать вас байдужими і допоможуть краще зрозуміти цю цікаву науку - астрономію. Деякі з таких фільмів ви можете побачити нижче.

Етимологія

Структура астрономії як наукової дисципліни

Позагалактична астрономія: гравітаційне лінзування . Видно кілька блакитних петлеподібних об'єктів, які є багаторазовими зображеннями однієї галактики, розмноження через ефект гравітаційної лінзи від скупчення жовтих галактик біля центру фотографії. Лінза створена гравітаційним полем скупчення, яке викривляє світлові промені, що веде до збільшення і спотворення зображення більш далекого об'єкта.

Сучасна астрономія ділиться на ряд розділів, які тісно пов'язані між собою, тому поділ астрономії в деякій мірі умовно. Найголовнішими розділами астрономії є:

Астрометрия - вивчає видимі положення і руху світил. Раніше роль астрометрії полягала також у високоточному визначенні географічних координат і часу за допомогою вивчення руху небесних світил (зараз для цього використовуються інші способи). Сучасна астрометрія складається з:
- фундаментальної астрометрії, завданням якої є визначення координат небесних тіл зі спостережень, складання каталогів зоряних положень і визначення числових значень астрономічних параметрів, - величин, що дозволяють враховувати закономірні зміни координат світил;
- сферичної астрономії, що розробляє математичні методи визначення видимих \u200b\u200bположень і рухів небесних тіл за допомогою різних систем координат, а також теорію закономірних змін координат світил з часом;
Теоретична астрономія дає методи для визначення орбіт небесних тіл за їхніми видимим положенням і методи обчислення ефемерид (видимих \u200b\u200bположень) небесних тіл з відомих елементів їх орбіт ( зворотне завдання).
небесна механіка вивчає закони рухів небесних тіл під дією сил всесвітнього тяжіння, визначає маси і форму небесних тіл і стійкість їх систем.

Ці три розділи в основному вирішують першу задачу астрономії (дослідження руху небесних тіл), і їх часто називають класичної астрономією.

астрофізика вивчає будову, фізичні властивості і хімічний склад небесних об'єктів. Вона ділиться на: а) практичну (наглядову) астрофізику, в якій розробляються і застосовуються практичні методи астрофізичних досліджень і відповідні інструменти та прилади; б) теоретичну астрофізику, в якій, на підставі законів фізики, даються пояснення спостережуваних фізичних явищ.

Ряд розділів астрофізики виділяється по специфічних методів дослідження.

Зоряна астрономія вивчає закономірності просторового розподілу і руху зірок, зоряних систем і міжзоряної матерії з урахуванням їх фізичних особливостей.

У цих двох розділах в основному вирішуються питання другого завдання астрономії (будова небесних тіл).

космогонія розглядає питання походження і еволюції небесних тіл, в тому числі і нашої Землі.
космологія вивчає загальні закономірності будови і розвитку Всесвіту.

На підставі всіх отриманих знань про небесні тіла останні два розділи астрономії вирішують її третю задачу (походження і еволюція небесних тіл).

Курс загальної астрономії містить систематичний виклад відомостей про основні методи і найголовніших результатах, отриманих різними розділами астрономії.

Одним з нових, сформованих тільки в другій половині XX століття , Напрямків є археоастрономія , Яка вивчає астрономічні пізнання стародавніх людей і допомагає датувати стародавні споруди, виходячи з явища прецесії землі.

зоряна астрономія

Планетарна туманність Мурахи - Mz3. Викид газу з вмираючої центральної зірки показує симетричну модель, на відміну від хаотичних образів звичайних вибухів.

Майже всі елементи, важчі ніж водень і гелій , утворюються в зірках.

предмети астрономії

еволюція галактик

завдання астрономії

основними завданнями астрономії є:

Вивчення видимих, а потім і дійсних положень і рухів небесних тіл в просторі, визначення їх розмірів і форми.
Вивчення будови небесних тіл, дослідження хімічного складу і фізичних властивостей (щільності, температури і т. п.) речовини в них.
Рішення проблем походження і розвитку окремих небесних тіл і утворених ними систем.
Вивчення найбільш загальних властивостей Всесвіту , Побудова теорії спостерігається частини Всесвіту - Метагалактики.

Вирішення цих завдань вимагає створення ефективних методів дослідження - як теоретичних, так і практичних. Перше завдання вирішується шляхом тривалих спостережень, початих ще в глибоку давнину, а також на основі законів механіки , Відомих уже близько 300 років. Тому в цій галузі астрономії ми маємо в своєму розпорядженні найбільш багатою інформацією, особливо для порівняно близьких до землі небесних тіл: місяця , сонця , планет , астероїдів і т.д.

Вирішення другого завдання стало можливим у зв'язку з появою спектрального аналізу та фотографії . Вивчення фізичних властивостей небесних тіл почалося в другій половині XIX століття , А основних проблем - лише в останні роки.

Третє завдання вимагає накопичення спостережуваного матеріалу. В даний час таких даних ще недостатньо для точного опису процесу походження і розвитку небесних тіл і їх систем. Тому знання в цій області обмежуються тільки загальними міркуваннями-густо більш-менш правдоподібних гіпотез.

Четверта задача є наймасштабнішою і найскладнішою. Практика показує, що для її вирішення вже недостатньо існуючих фізичних теорій. Необхідне створення більш загальної фізичної теорії, здатної описувати стан речовини і фізичні процеси при граничних значеннях щільності , температури , тиску . Для вирішення цього завдання потрібні наглядові дані в областях Всесвіту , Що знаходяться на відстанях в декілька мільярдів світлових років. Сучасні технічні можливості не дозволяють детально досліджувати ці області. Проте, це завдання зараз є найбільш актуальною і успішно вирішується астрономами ряду країн, в тому числі і Росії.

Історія астрономії

Ще в давні часи люди помітили взаємозв'язок руху небесних світил на небосхилі і періодичних змін погоди. Астрономія тоді була грунтовно перемішана з астрологією . Остаточне виділення наукової астрономії відбулося в епоху Відродження і зайняло довгий час.

Астрономія - одна з найстаріших наук, яка виникла з практичних потреб людства. По розташуванню зірок і сузір'їв первісні землероби визначали настання пір року. Кочові племена орієнтувалися за Сонцем і зірками. Необхідність в літочисленні привела до створення календаря. Є докази, що ще доісторичні люди знали про основні явища, пов'язані зі сходом і заходом Сонця, Місяця і деяких зірок. Періодична повторюваність затемнень Сонця і Місяця була відома вже дуже давно. 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. Астрономія успішно розвивалася в Стародавньому Вавилоні, Єгипті, Китаї і Індії. У китайському літописі описується затемнення Сонця, яке відбулося в 3-му тисячолітті до н. е. Теорії, які 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.

Особливо великого розвитку досягла астрономія в Стародавній Греції. Піфагор вперше прийшов до висновку, що Земля має кулясту форму, а Аристарх Самоський висловив припущення, що Земля обертається навколо Сонця. Гіппарх у 2 ст. до н. е. склав один з перших зоряних каталогів. У творі Птолемея « Альмагест », Написаному в 2 ст. н. е., викладені т. н. геоцентричну систему світу, яка була загальноприйнятою протягом майже півтори тисячі років. У середньовіччі астрономія досягла значного розвитку в країнах Сходу. У 15 ст. Улугбек побудував поблизу Самарканда обсерваторію з точними в той час інструментами. Тут був складений перший після Гіппарха каталог зірок. З 16 в. починається розвиток астрономії в Європі. Нові вимоги висувалися в зв'язку з розвитком торгівлі і мореплавання і зародженням промисловості, сприяли звільненню науки від впливу релігії і привели до ряду великих відкриттів.

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 ( Галілей , Початок XVII століття) і відкриттям закону всесвітнього тяжіння ( Ісаак Ньютон , Кінець XVII століття). XVIII-XIX століття були для астрономії періодом нагромадження відомостей і знань про Сонячну систему, нашу Галактику і фізичну природу зірок, Сонця, планет і інших космічних тіл. Поява великих телескопів і здійснення систематичних спостережень привели до відкриття, що Сонце входить до складу величезної дископодібної системи, що складається з багатьох мільярдів зірок - галактики . На початку XX століття астрономи виявили, що ця система є однією з мільйонів подібних їй галактик. 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.

У XX столітті астрономія розділилася на дві основні гілки: наглядова і теоретичну. Спостережна астрономія зосереджена на спостереженнях небесних тіл, які потім аналізують за допомогою основних законів фізики. Теоретична астрономія орієнтована на розробку моделей (аналітичних або комп'ютерних) для опису астрономічних об'єктів і явищ. Ці дві гілки доповнюють один одного: теоретична астрономія шукає пояснення результатами спостережень, а наглядова астрономію застосовують для підтвердження теоретичних висновків і гіпотез.

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 нових видів космічних тіл: радиогалактик, квазарів, пульсарів, джерел рентгенівського випромінювання і т. Д .. Були розроблені основи теорії еволюції зірок і космогонії Сонячної системи. Досягненням астрофізики XX століття стала релятивістська космологія - теорія еволюції Всесвіту в цілому.

2009 рік був оголошений ООН Міжнародним роком астрономії (IYA2009). Основний упор робиться на підвищенні громадської зацікавленості і розумінні астрономії. Це одна з небагатьох наук, де непрофесіонали все ще можуть відігравати активну роль. Любительська астрономія внесла свій вклад в ряд важливих астрономічних відкриттів.

астрономічні спостереження

В астрономії інформація в основному виходить від виявлення і аналізу видимого світла та інших спектрів електромагнітного випромінювання в космосі. Астрономічні спостереження можуть бути розділені відповідно до області електромагнітного спектра, в якій проводяться вимірювання. 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 наведені нижче.

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 здійснювалися на основі зображень, які отримували за допомогою фотографій, зроблених на фотографічному устаткуванні. Сучасні зображення отримують з використанням цифрових детекторів, зокрема детектори на основі приладів із зарядним зв'язком (ПЗС). Хоча видиме світло охоплює діапазон приблизно від 4000 Ǻ до 7000 Ǻ (400-700 нанометрів), що застосовується устаткування в цьому діапазоні, можна застосувати і для дослідження близьких йому ультрафіолетового та інфрачервоного дапазонов.

інфрачервона астрономія

Інфрачервона астрономія стосується досліджень, виявлення і аналізу інфрачервоних променів в космосі. Хоча довжина хвилі його близька до довжини хвилі видимого світла, інфрачервоне випромінювання сильно поглинається атмосферою, крім того, атмосфера Землі має значне інфрачервоне випромінювання. Тому обсерваторії для вивчення інфрачервоного випромінювання повинні бути розташовані на високих і сухих місцях або в космосі. Інфрачервоний спектр корисний для вивчення об'єктів, які є занадто холодними, щоб випромінювати видиме світло таких об'єктів, як планети і навколо зіркові диски. Інфрачервоні промені можуть проходити через хмари пилу, які поглинають видиме світло, що дозволяє спостерігати молоді зірки в молекулярних хмарах і ядер галактик. Деякі молекули потужно випромінюють в інфрачервоному діапазоні, і це може бути використано для вивчення хімічних процесів в космосі (наприклад, для виявлення води в кометах).

ультрафіолетова астрономія

Ультрафіолетова астрономія в основному застосовується для детального спостереження в ультрафіолетових довжинах хвиль приблизно від 100 до 3200 Ǻ (від 10 до 320 нанометрів). Світло на цих довжинах хвиль поглинається атмосферою Землі, тому дослідження цього діапазону виконують з верхніх шарів атмосфери або з космосу. Ультрафіолетова астрономія краще підходить для вивчення гарячих зірок (ОФ зірки), оскільки основна частина випромінювання припадає саме на цей діапазон. Сюди відносяться дослідження блакитних зірок в інших галактиках і планетарних туманностей, залишків наднових, активних галактичних ядер. Однак ультрафіолетове випромінювання легко поглинається міжзоряним пилом, тому під час вимірювання слід робити поправку на наявність останньої в космічному середовищі.

радіоастрономія

Надвеликої масив радіотелескопів (англ. Very Large Array) в Сирокко, Нью-Мексико, США

Радіоастрономія - це дослідження випромінювання з довжиною хвилі, більшою ніж 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, можна 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, що спостерігається з Землі, є за походженням синхротронним випромінюванням, яке виникає, коли електрони рухаються в магнітному полі. Крім того, деякі спектральні лінії утворюються міжзоряним газом, зокрема спектральна лінія нейтрального водню довжиною 21 см.

У радіодіапазоні спостерігається широке розмаїття космічних об'єктів, зокрема наднові зірки, міжзоряний газ, пульсари і активні ядра галактик.

рентгенівська астрономія

Рентгенівська астрономія вивчає астрономічні об'єкти в рентгенівському діапазоні. Зазвичай об'єкти випромінюють рентгенівське випромінювання завдяки:

Оскільки рентгенівське випромінювання поглинається атмосферою Землі, рентгенівські спостереження основному виконують з орбітальних станцій, ракет 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 з'являються в дослідженнях астрономічних об'єктів з короткою довжиною хвилі електромагнітного спектра. Гамма-промені можуть спостерігатися безпосередньо такими супутниками, як телескоп Комптон або спеціалізовані телескопи, які називаються атмосферні телескопи Черенкова. Ці телескопи практично не вимірюють гамма-промені безпосередньо, а фіксують спалахи видимого світла, що утворюються при поглинанні гамма-променів атмосферою Землі, внаслідок різних фізичних процесів, що відбуваються з зарядженими частинками, які виникають при поглинанні, на кшталт ефекту Комптона або черенковского випромінювання.

Більшість джерел гамма-випромінювання є фактично джерелами гамма-сплесків, які випромінюють тільки гамма-промені протягом короткого проміжку часу від декількох мілісекунд до тисячі секунд, перш ніж розвіятися в просторі космосу. Тільки 10% від джерел гамма-випромінювання не є перехідним джерелами. Стаціонарні гамма-джерела включають пульсари, нейтронні зірки і кандидати на чорні діри в активних галактичних ядрах.

Астрономія полів, які не ґрунтуються на електромагнітному спектрі

До Землі, виходячи з дуже великих відстаней, потрапляє не тільки електромагнітне випромінювання, а й інші типи елементарних частинок.

Новим напрямком у різновиди методів астрономії може стати гравітаційно-хвильова астрономія, яка прагне використовувати детектори гравітаційних хвиль для збору даних спостережень про компактні об'єкти. Кілька обсерваторій вже побудовано, наприклад, лазерний інтерферометр гравітаційною обсерваторії LIGO, але гравітаційні хвилі дуже важко виявити, і вони до цих пір залишаються невловимими.

Планетарна астрономія використовує також безпосереднє вивчення за допомогою космічних кораблів та дослідницьких місій типу «за зразками і назад» (Sample Return). До них відносяться польоти місій з використанням датчиків; спускних апаратів, які можуть проводити експерименти на поверхні об'єктів, а також дозволяють здійснювати віддалене зондування матеріалів або об'єктів і місії доставки на Землю зразків для прямих лабораторних досліджень.

Астрометрия і небесна механіка

Один з найстаріших підрозділів астрономії, займається ізмеряніямі положення небесних об'єктів. Ця галузь астрономії називається астрометрією. Історично точні знання про розташування Сонця, Місяця, планет і зірок грають надзвичайно важливу роль в навігації. Ретельні вимірювання розташування планет призвели до глибокого розуміння гравітаційних збурень, що дозволило з високою точністю визначати їх розташування в минулому і передбачати на майбутнє. Ця галузь відома як небесна механіка. Зараз відстеження навколоземних об'єктів дозволяє прогнозування зближення з ними, а також можливі зіткнення 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 віддалених зірок; властивості можуть бути співставлені з сусідніми зірками. Вимірювання променевих швидкостей і власних рухів небесних тіл дозволяє досліджувати кинематику цих систем в нашій галактиці. Астрометричні результати можуть використовуватися для вимірювання розподілу темної матерії в галактиці.

У 1990-х роках астрометричні методи вимірювання зіркових коливань були застосовані для виявлення великих позасонячних планет (планет на орбітах сусідніх зірок).

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: 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 віддалених від нас тіл і їх систем також здобуто завдяки дослідженням, виконаним за допомогою встановлених спектрографів на різних космічних апаратах.

теоретична астрономія

Основна стаття: теоретична астрономія

Астрономи-теоретики використовують широкий спектр інструментів, які включають аналітичні моделі (наприклад, політропи чекаючи прібліженния поведінки зірок) і розрахунки чисельних моделювань. Кожен з методів має свої переваги. Аналітична модель процесу, як правило, краще дає зрозуміти суть того, чому це (щось) 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 відкоригувати результат. У деяких випадках велика кількість суперечливих даних з часом може призвести до повної відмови від моделі.

Теми, які вивчають теоретичні астрономи: зоряна динаміка і еволюція галактик; великомасштабна структура Всесвіту; походження космічних променів, загальна теорія відносності і фізична космологія, зокрема космології зірок і астрофізика. Астрофізичні відносності служать як інструмент для оцінки властивостей великомасштабних структур, для яких гравітація відіграє значну роль у фізичних явищах і основою для досліджень чорних дір, астрофізики і вивчення гравітаційних хвиль. Деякі широко прийняті і вивчені теорії і моделі в астрономії, тепер включені в Lambda-CDM моделі, Великий Вибух, розширення космосу, темної матерії і фундаментальні теорії фізики.

Любительська астрономія

Астрономія є однією з наук, в якій внесок любителів може бути значним. Взагалі 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, а саме: 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 типів подій, які цікавлять їх.

Астрономи-любителі і надалі продовжують вносити свій вклад в астрономію. Дійсно, вона є однією з небагатьох 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, виконують регулярні спостереження змінних зірок. А досягнення в області цифрових технологій дозволило любителям домогтися вражаючого прогресу в області астрофотографії.

Див. також

	портал « Астрономія »
	Астрономія в Вікісловнику
	Астрономія в Вікіпідручник
	в Вікіджерела
	Астрономія на Вікісховища
	Астрономія в ВікіНовини

Коди в системах класифікації знань

Державний рубрикатор науково-технічної інформації (ДРНТІ) (станом на 2001 рік): 41 АСТРОНОМІЯ

Примітки

, С. 5
Марочник Л.С. Фізика космосу. - 1986.
Electromagnetic Spectrum. NASA. Процитовано 5 вересня 2006 року Перевірено 8 вересня 2006.
Moore, P. Philip "s Atlas of the Universe. - Great Britain: George Philis Limited, 1997. - ISBN 0-540-07465-9
Staff. Why infrared astronomy is a hot topic, ESA (11 September 2003). Процитовано 30 липня 2012 року Перевірено 11 серпня 2008.
Infrared Spectroscopy - An Overview, NASA / IPAC. Процитовано 5 серпня 2012 року Перевірено 11 серпня 2008.
Allen "s Astrophysical Quantities / Cox, A. N .. - New York: Springer-Verlag, 2000. - P. 124. - ISBN 0-387-98746-0
Penston, Margaret J. The electromagnetic spectrum. Particle Physics and Astronomy Research Council (14 August 2002). Процитовано 8 сентября 2012. Перевірено 17 серпня 2006.
Gaisser Thomas K. Cosmic Rays and Particle Physics. - Cambridge University Press, 1990. - P. 1-2. - ISBN 0-521-33931-6
Tammann, G. A .; Thielemann, F. K .; Trautmann, D. Opening new windows in observing the Universe. Europhysics News (2003). Процитовано 6 вересня 2012 року Перевірено 3 лютого 2010 року.
Calvert, James B. Celestial Mechanics. University of Denver (28 March 2003). Процитовано 7 вересня 2006 року Перевірено 21 серпня 2006.
Hall of Precision Astrometry. University of Virginia Department of Astronomy. Статичний з першоджерела 26 серпня 2006 року Перевірено 10 серпня 2006.
Wolszczan, A .; Frail, D. A. (1992). «A planetary system around the millisecond pulsar PSR1257 + 12». Nature 355 (6356): 145–147. DOI : 10.1038 / 355145a0. Bibcode : 1992Natur.355..145W.
Roth, H. (1932). «A Slowly Contracting or Expanding Fluid Sphere and its Stability». Physical Review 39 (3): 525–529. DOI : 10.1103 / PhysRev.39.525. Bibcode : 1932PhRv ... 39..525R.
Eddington A.S. Internal Constitution of the Stars. - Cambridge University Press, 1926. - ISBN 978-0-521-33708-3
Mims III, Forrest M. (1999). «Amateur Science-Strong Tradition, Bright Future». Science 284 (5411): 55–56. DOI : 10.1126 / science.284.5411.55. Bibcode : 1999Sci ... 284 ... 55M. "Astronomy has traditionally been among the most fertile fields for serious amateurs [...]"
The Americal Meteor Society. Статичний з першоджерела 22 серпня 2006 року Перевірено 24 серпня 2006.
Lodriguss, Jerry Catching the Light: Astrophotography. Процитовано 1 вересня 2006 року Перевірено 24 серпня 2006.
Ghigo, F. Karl Jansky and the Discovery of Cosmic Radio Waves. National Radio Astronomy Observatory (7 February 2006). Процитовано 31 серпня 2006 року Перевірено 24 серпня 2006.
Cambridge Amateur Radio Astronomers. Процитовано 24 травня 2012 року Перевірено 24 серпня 2006.
The International Occultation Timing Association. Процитовано 21 серпня 2006 року Перевірено 24 серпня 2006.
Edgar Wilson Award. IAU Central Bureau for Astronomical Telegrams. Процитовано 24 жовтня 2010 року Перевірено 24 жовтня 2010 року.

1. Що вивчає астрономія. Зв'язок астрономії з іншими науками, її значення

Астрономія * - наука, що вивчає рух, будову, походження і розвиток небесних тіл і їх систем.Накопичені нею знання застосовуються для практичних потреб людства.

* (Це слово походить від двох грецьких слів: астрон - світило, зірка іномос - закон.)

Астрономія є однією з найдавніших наук, вона виникла на основі практичних потреб людини й розвивалася разом з ними. Елементарні астрономічні відомості були відомі вже тисячі років тому у Вавилоні, Єгипті, Китаї і застосовувалися народами цих країн для вимірювання часу і орієнтування по сторонах горизонту.

І в наш час астрономія використовується для визначення точного часу й географічних координат (у навігації, авіації, космонавтиці, геодезії, картографії). Астрономія допомагає дослідженню і освоєнню космічного простору, розвитку космонавтики та вивчення нашої планети з космосу. Але цим далеко не вичерпуються вирішуються нею завдання.

Наша Земля є частиною Всесвіту. Місяць і Сонце викликають на ній припливи і відливи. Сонячне випромінювання і його зміни впливають на процеси в земній атмосфері і на життєдіяльність організмів. Механізми впливу різних космічних тіл на Землю також вивчає астрономія.

Курс астрономії завершує фізико-математичне і природничо-наукову освіту, що отримується вами в школі.

Сучасна астрономія тісно пов'язана з математикою і фізикою, з біологією і хімією, з географією, геологією і космонавтикою. Використовуючи досягнення інших наук, вона в свою чергу збагачує їх, стимулює їх розвиток, висуваючи перед ними все нові завдання.

Вивчаючи астрономію, необхідно звертати увагу на те, які відомості є достовірними фактами, а які - науковими припущеннями, які з часом можуть змінитися.

Астрономія вивчає в космосі речовину в таких станах і масштабах, які неможливі в лабораторіях, і цим розширює фізичну картину світу, наші уявлення про матерію. Все це важливо для розвитку діалектико-матеріалістичного уявлення про природу.

Перечислити наступ затемнень Сонця і Місяця, появу комет, показуючи можливість природничо-наукового пояснення походження й еволюції Землі та інших небесних тіл, астрономія підтверджує, що межі людському пізнанню немає.

У минулому столітті один з філософів-ідеалістів, доводячи обмеженість людського пізнання, стверджував, що, хоча люди і зуміли виміряти відстані до деяких світил, вони ніколи не зможуть визначити хімічний склад зірок. Однак незабаром був відкритий спектральний аналіз, і астрономи не тільки встановили хімічний склад атмосфер зірок, але і визначили їх температуру. Неспроможним виявилися і багато інших спроби вказати межі людського пізнання. Так, вчені спочатку теоретично оцінили температуру місячної поверхні, потім виміряли її із Землі за допомогою термоелемента і радіометодов, потім ці дані були підтверджені приладами автоматичних станцій, створених і які були надіслані людьми на Місяць.

2. Масштаби Всесвіту

Ви вже знаєте, що природний супутник Землі - Місяць є найближчим до нас небесним тілом, що наша планета разом з іншими великими і малими планетами входить до складу Сонячної системи, що всі планети обертаються навколо Сонця. У свою чергу Сонце, як і всі зірки, видимі на небі, входить до складу нашої зоряної системи - Галактики. Розміри Галактики такі великі, що навіть світло, що поширюється зі швидкістю 300 000 км / с, проходить відстань від одного її краю до іншого за сто тисяч років. Подібних галактик у Всесвіті безліч, але вони дуже далекі, і ми неозброєним оком можемо бачити лише одну з них - туманність Андромеди.

Відстані між окремими галактиками звичайно в десятки разів перевершують їх розміри. Щоб краще уявити собі масштаби Всесвіту, уважно вивчіть малюнок 1.

Зірки є найбільш поширеним типом небесних тіл у Всесвіті, а галактики і їх скупчення - її основними структурними одиницями. Простір між зірками в галактиках і між галактиками заповнено дуже розрідженій матерією у вигляді газу, пилу, елементарних частинок, електромагнітного випромінювання, гравітаційних і магнітних полів.

Вивчаючи закони руху, будову, походження і розвиток небесних тіл і їх систем, астрономія дає нам уявлення про будову і розвиток Всесвіту в цілому.

Проникнути в глибини Всесвіту, вивчити фізичну природу небесних тіл можна за допомогою телескопів та інших приладів, які має сучасна астрономія завдяки успіхам, досягнутим в різних областях науки і техніки.