astronomi - Astronomy

Dev Hubble mozaik Yengeç Bulutsusu , bir süpernova kalıntısı

Samanyolu taraftan görüldüğü gibi , La Silla Gözlemevi'nde

Astronomi ( Yunancadan : ἀστρονομία , kelimenin tam anlamıyla yıldızların yasalarını inceleyen bilim anlamına gelir), gök cisimlerini ve fenomenlerini inceleyen bir doğa bilimidir . Kökenlerini ve evrimlerini açıklamak için matematik , fizik ve kimyayı kullanır . İlgilenilen nesneler arasında gezegenler , aylar , yıldızlar , bulutsular , galaksiler ve kuyruklu yıldızlar bulunur . İlgili fenomenler arasında süpernova patlamaları, gama ışını patlamaları , kuasarlar , blazarlar , pulsarlar ve kozmik mikrodalga arka plan radyasyonu yer alır . Daha genel olarak astronomi, Dünya atmosferinin ötesindeki her şeyi inceler . Kozmoloji , evreni bir bütün olarak inceleyen bir astronomi dalıdır .

Astronomi en eski doğa bilimlerinden biridir. Kayıtlı tarihteki ilk uygarlıklar gece gökyüzünün sistemli gözlemlerini yaptılar . Bunlara Babilliler , Yunanlılar , Hintliler , Mısırlılar , Çinliler , Mayalar ve Amerika'nın birçok eski yerli halkı dahildir . Geçmişte astronomi, astrometri , göksel navigasyon , gözlemsel astronomi ve takvim yapımı gibi çeşitli disiplinleri içeriyordu . Günümüzde profesyonel astronominin genellikle astrofizikle aynı olduğu söylenmektedir .

Profesyonel astronomi, gözlemsel ve teorik dallara ayrılır. Gözlemsel astronomi, astronomik nesnelerin gözlemlerinden veri elde etmeye odaklanır. Bu veriler daha sonra fiziğin temel ilkeleri kullanılarak analiz edilir. Teorik astronomi, astronomik nesneleri ve fenomenleri tanımlamak için bilgisayar veya analitik modellerin geliştirilmesine yöneliktir. Bu iki alan birbirini tamamlar. Teorik astronomi, gözlemsel sonuçları açıklamaya çalışır ve gözlemler teorik sonuçları doğrulamak için kullanılır.

Astronomi, amatörlerin aktif rol oynadığı birkaç bilimden biridir . Bu özellikle geçici olayların keşfi ve gözlemi için geçerlidir . Amatör gökbilimciler , yeni kuyruklu yıldızlar bulmak gibi birçok önemli keşifte yardımcı oldular.

etimoloji

Astronomik Gözlemevi, Yeni Güney Galler, Avustralya 1873

19. yüzyıl Quito Astronomik Gözlemevi 12 dakika güneyinde bulunan Ekvator içinde Quito , Ekvador .

Astronomi (dan Yunan ἀστρονομία gelen ἄστρον Astron , "yıldız" ve -νομία -nomia gelen νόμος nomosun , "hukuk" veya "kültür") "yıldızlı yasası" anlamına gelir (veya "yıldızlı kültürü" çeviri bağlı olarak) . Astronomi , insan ilişkilerinin gök cisimlerinin konumlarıyla ilişkili olduğunu iddia eden inanç sistemi olan astroloji ile karıştırılmamalıdır . İki alan ortak bir kökene sahip olsa da, artık tamamen farklıdırlar.

"Astronomi" ve "astrofizik" terimlerinin kullanımı

"Astronomi" ve "astrofizik" eşanlamlıdır. Katı sözlük tanımlarına dayanarak, "astronomi", "Dünya atmosferi dışındaki nesnelerin ve maddelerin ve bunların fiziksel ve kimyasal özelliklerinin incelenmesi" anlamına gelirken, "astrofizik", astronominin "davranış, fiziksel özellikler, ve gök cisimlerinin ve fenomenlerin dinamik süreçleri". Bazı durumlarda, ders kitabı tanıtımı gibi Fiziksel Evren tarafından Frank Shu , "astronomi" öznenin fizik odaklı sürümünü tanımlamak için kullanılan "astrofizik", oysa konunun nitel çalışma tanımlamak için kullanılabilir . Bununla birlikte, modern astronomik araştırmaların çoğu fizikle ilgili konularla ilgilendiğinden, modern astronomi aslında astrofizik olarak adlandırılabilir. Astrometri gibi bazı alanlar, aynı zamanda astrofizikten ziyade tamamen astronomidir. Bilim adamlarının bu konuda araştırma yaptığı çeşitli bölümler, kısmen bölümün tarihsel olarak bir fizik bölümü ile bağlantılı olup olmamasına bağlı olarak "astronomi" ve "astrofizik" kullanabilir ve birçok profesyonel astronomun astronomi derecesi yerine fizik derecesi vardır. Bu alandaki önde gelen bilimsel dergilerin bazı başlıkları arasında The Astronomical Journal , The Astrophysical Journal ve Astronomy & Astrophysics bulunmaktadır .

Tarih

Hollandalı haritacı Frederik de Wit tarafından 17. yüzyıldan bir gök haritası

Eski Çağlar

Erken tarihsel zamanlarda, astronomi yalnızca çıplak gözle görülebilen nesnelerin hareketlerinin gözlemlenmesi ve tahmin edilmesinden ibaretti. Bazı yerlerde, erken kültürler, muhtemelen astronomik bir amacı olan devasa eserler topladı. Bu rasathaneler törensel kullanımlarının yanı sıra mevsimlerin belirlenmesinde de kullanılabilir , bu da ekinlerin ne zaman ekileceğini bilmede ve yılın uzunluğunu anlamada önemli bir faktördür.

Teleskop gibi aletler icat edilmeden önce, yıldızlarla ilgili erken çalışmalar çıplak gözle yapılıyordu. Mezopotamya , Yunanistan , İran , Hindistan , Çin , Mısır ve Orta Amerika başta olmak üzere medeniyetler geliştikçe, astronomik gözlemevleri toplandı ve Evrenin doğası hakkında fikirler gelişmeye başladı. Erken astronominin çoğu, şimdi astrometri olarak adlandırılan bir bilim olan yıldızların ve gezegenlerin konumlarını haritalamaktan oluşuyordu . Bu gözlemlerden gezegenlerin hareketleri hakkında erken fikirler oluştu ve Evrendeki Güneş, Ay ve Dünya'nın doğası felsefi olarak araştırıldı. Dünya'nın, Güneş, Ay ve çevresinde dönen yıldızlarla birlikte Evrenin merkezi olduğuna inanılıyordu. Bu olarak bilinir jeosantrik modelin Evrenin veya Ptolemaios sisteminin adını, Batlamyus .

Suryaprajnaptisūtra, bir 6-yy astronomi metni Jainler Schoyen Collection, Londra. Yukarıda: c'den el yazması .  1500 AD.

Özellikle önemli bir erken gelişme, diğer birçok uygarlıkta gelişen daha sonraki astronomik geleneklerin temellerini atan Babilliler arasında başlayan matematiksel ve bilimsel astronominin başlangıcıydı . Babilliler keşfettik ay tutulmalarını bir şekilde bilinmektedir tekrarlanan bir çevrim içinde nüks Saros .

Yunan ekvator güneş saati , Oxus'ta İskenderiye , günümüz Afganistan MÖ 3.–2. yüzyıl

Babillileri takiben, antik Yunanistan ve Helenistik dünyada astronomide önemli ilerlemeler kaydedildi . Yunan astronomisi , en başından beri, göksel fenomenler için rasyonel, fiziksel bir açıklama arayarak karakterize edilir. MÖ 3. yüzyılda, Samoslu Aristarchus , Ay ve Güneş'in büyüklüğünü ve mesafesini tahmin etti ve Dünya'nın ve gezegenlerin Güneş'in etrafında döndüğü, şimdi güneş merkezli model olarak adlandırılan bir Güneş Sistemi modeli önerdi . MÖ 2. yüzyılda, Hipparchus presesyonu keşfetti , Ay'ın boyutunu ve mesafesini hesapladı ve usturlap gibi bilinen en eski astronomik cihazları icat etti . Hipparchus ayrıca 1020 yıldızdan oluşan kapsamlı bir katalog oluşturdu ve kuzey yarımküredeki takımyıldızların çoğu Yunan astronomisinden türemiştir. Antikitera mekanizması (c. 150-80 BC) erken oldu analog bilgisayar konumunu hesaplamak için tasarlanmış Güneş , Ay ve gezegenlerin belirli bir tarih için. Benzer karmaşıklıkta teknolojik eserler, Avrupa'da mekanik astronomik saatlerin ortaya çıktığı 14. yüzyıla kadar yeniden ortaya çıkmadı.

Ortaçağ

Ortaçağ Avrupası bir dizi önemli gökbilimciye ev sahipliği yaptı. Wallingford Richard (1292-1336) astronomi ve büyük katkıları oldu horology ilk astronomi saatinin buluş dahil, Rectangulus gezegenler ve diğer astronomik organları arasındaki açıların ölçümü için izin yanı sıra bir equatorium adlandırılan Albion hangi ay , güneş ve gezegen boylamları gibi astronomik hesaplamalar için kullanılabilir ve tutulmaları tahmin edebilir . Nicole Oresme (1320–1382) ve Jean Buridan (1300–1361) ilk olarak Dünya'nın dönüşüne ilişkin kanıtları tartıştı, ayrıca Buridan ayrıca gezegenleri gösterebilen ivme teorisini (modern bilimsel atalet teorisinin öncüsü) geliştirdi. meleklerin müdahalesi olmadan hareket edebiliyorlardı. Georg von Peuerbach (1423-1461) ve Regiomontanus (1436-1476), on yıllar sonra Kopernik'in güneş merkezli modeli geliştirmesinde astronomik ilerlemenin araçsal olmasına yardımcı oldu.

Astronomi İslam dünyasında ve dünyanın diğer bölgelerinde gelişti . Bu, ilk astronomik ortaya çıkmasına yol açtı gözlemevleri de Müslüman dünyanın 9. yüzyılda tarafından. 964 yılında, Yerel Gruptaki en büyük gökada olan Andromeda Gökadası , İranlı Müslüman astronom Abdurrahman el-Sufi tarafından Sabit Yıldızlar Kitabında tanımlanmıştır . Kayıtlı tarihteki en parlak görünen büyüklük yıldız olayı olan SN 1006 süpernova , 1006 yılında Mısırlı Arap astronom Ali ibn Rıdwan ve Çinli astronomlar tarafından gözlemlendi . Bilime önemli katkılarda bulunan önde gelen İslami (çoğunlukla Fars ve Arap) astronomlardan bazıları dahil , Al-Battani'yi , Thebit , Abdurrahman el-Sufi , Biruni , Zerkâlî , el-Bircendi , ve astronomlar Maragheh ve Semerkand gözlem. Bu süre zarfında gökbilimciler, artık tek tek yıldızlar için kullanılan birçok Arapça ismi tanıttı .

Ayrıca Büyük Zimbabve ve Timbuktu'daki kalıntıların astronomik gözlemevlerine ev sahipliği yapmış olabileceğine inanılıyor . In Sonrası klasik Batı Afrika , Astronomlar göklerin çizelgeleri gibi karmaşık matematiksel hesaplamalara dayalı diğer gezegenlerin yörüngelerinin kesin diyagramlar işçiliği, mevsimlere yıldızların hareketini ve ilişkisini araştırdık. Songhai tarihçisi Mahmud Kati , Ağustos 1583'te bir meteor yağmuru belgeledi. Avrupalılar daha önce , sömürge öncesi Orta Çağ boyunca Sahra altı Afrika'da astronomik bir gözlem olmadığına inanıyorlardı , ancak modern keşifler aksini gösteriyor.

Altı yüzyıldan fazla bir süre boyunca (Orta Çağ'ın sonlarında eski öğrenimin yeniden kazanılmasından Aydınlanma'ya kadar), Roma Katolik Kilisesi astronomi çalışmalarına muhtemelen diğer tüm kurumlardan daha fazla finansal ve sosyal destek verdi. Kilisenin amaçlarından biri de Paskalya tarihini bulmaktı.

Bilimsel devrim

Galileo'nun Ay'a ilişkin eskizleri ve gözlemleri , yüzeyin dağlık olduğunu ortaya çıkardı.

Erken bir bilimsel el yazmasından bir astronomik çizelge, c. 1000

Sırasında Rönesans , Nicolaus Copernicus güneş sisteminin bir güneş merkezli modeli ortaya koydular. Çalışmaları Galileo Galilei tarafından savunuldu ve Johannes Kepler tarafından genişletildi . Kepler, gezegenlerin Güneş etrafındaki hareketinin ayrıntılarını doğru bir şekilde tanımlayan bir sistem tasarlayan ilk kişiydi. Ancak Kepler, yazdığı yasaların arkasında bir teori formüle etmeyi başaramadı. O was Isaac Newton'un yaptığı buluşla, gök dinamikleri ve onun çekim Kanunu nihayet gezegenlerin hareketlerini açıkladı. Newton ayrıca yansıtıcı teleskopu geliştirdi .

Teleskopun boyutundaki ve kalitesindeki gelişmeler, daha fazla keşif yapılmasına yol açtı. İngiliz gökbilimci John Flamsteed 3000'den fazla yıldızı katalogladı, Nicolas Louis de Lacaille tarafından daha kapsamlı yıldız katalogları üretildi . Gökbilimci William Herschel , bulutsu ve kümelerin ayrıntılı bir kataloğunu yaptı ve 1781'de bulunan ilk yeni gezegen olan Uranüs gezegenini keşfetti.

18-19. yüzyıllarda, Leonhard Euler , Alexis Claude Clairaut ve Jean le Rond d'Alembert tarafından üç cisim probleminin incelenmesi, Ay ve gezegenlerin hareketleri hakkında daha doğru tahminlere yol açtı. Bu çalışma Joseph-Louis Lagrange ve Pierre Simon Laplace tarafından daha da rafine edildi ve gezegenlerin ve ayların kütlelerinin pertürbasyonlarından tahmin edilmesine izin verdi.

Spektroskop ve fotoğrafçılık da dahil olmak üzere yeni teknolojinin tanıtılmasıyla astronomide önemli gelişmeler meydana geldi . Joseph von Fraunhofer , 1814-15'te Güneş'in spektrumunda yaklaşık 600 bant keşfetti ve 1859'da Gustav Kirchhoff farklı elementlerin varlığına atfedildi. Yıldızların Dünya'nın kendi Güneş'ine benzediği kanıtlandı, ancak çok çeşitli sıcaklıklar , kütleler ve boyutlar vardı.

Dünya'nın galaksisi Samanyolu'nun kendi yıldız grubu olarak varlığı, "dış" galaksilerin varlığıyla birlikte ancak 20. yüzyılda kanıtlandı. Bu galaksilerin gözlemlenen durgunluğu, Evrenin genişlemesinin keşfedilmesine yol açtı . Teorik astronomi , kuasarlar , pulsarlar , blazarlar ve radyo galaksileri gibi gözlenen fenomenleri açıklamak için kullanılan kara delikler ve nötron yıldızları gibi nesnelerin varlığına dair spekülasyonlara yol açtı . Fiziksel kozmoloji , 20. yüzyılda büyük ilerlemeler kaydetti. 1900'lerin başında, kozmik mikrodalga arka plan radyasyonu , Hubble yasası ve elementlerin kozmolojik bollukları tarafından büyük ölçüde kanıtlanan Big Bang teorisinin modeli formüle edildi . Uzay teleskopları , elektromanyetik spektrumun normalde atmosfer tarafından engellenen veya bulanıklaştırılan kısımlarında ölçüm yapılmasını mümkün kılmıştır. Şubat 2016 yılında o ortaya çıktı LIGO projesi vardı delilleri tespit ait yerçekimsel dalgalar önceki Eylül'de.

gözlemsel astronomi

Gök cisimleri ve diğer nesneler hakkında ana bilgi kaynağı , görünür ışık veya daha genel olarak elektromanyetik radyasyondur . Gözlemsel astronomi, üzerinde gözlemlerin yapıldığı elektromanyetik spektrumun karşılık gelen bölgesine göre kategorize edilebilir . Spektrumun bazı kısımları Dünya yüzeyinden gözlemlenebilirken, diğer kısımları sadece yüksek irtifalardan veya Dünya atmosferinin dışından gözlemlenebilir. Bu alt alanlara ilişkin özel bilgiler aşağıda verilmiştir.

radyo astronomi

Very Large Array içinde New Mexico , bir örneği radyo teleskobu

Radyo astronomi , görünür aralığın dışında, yaklaşık bir milimetreden daha büyük dalga boylarına sahip radyasyon kullanır . Radyo astronomi, gözlemlenen radyo dalgalarının ayrık fotonlar yerine dalgalar olarak ele alınabilmesi bakımından diğer gözlemsel astronomi biçimlerinden farklıdır . Bu nedenle, her iki ölçmek için nispeten daha kolay genliği ve fazı bu gibi kolayca daha kısa dalga boyunda yapılır değil ise, radyo dalgalarının.

Bazı radyo dalgaları , termal emisyonun bir ürünü olan astronomik nesneler tarafından doğrudan yayınlansa da, gözlemlenen radyo emisyonunun çoğu, elektronlar manyetik alanların yörüngesindeyken üretilen senkrotron radyasyonunun sonucudur . Ek olarak, yıldızlararası gaz tarafından üretilen bir dizi tayf çizgisi , özellikle 21 cm'deki hidrojen tayf çizgisi, radyo dalga boylarında gözlemlenebilir.

Radyo dalga boylarında süpernova , yıldızlararası gaz, pulsarlar ve aktif galaktik çekirdekler de dahil olmak üzere çok çeşitli başka nesneler gözlemlenebilir .

Kızılötesi astronomi

ALMA Gözlemevi, dünyadaki en yüksek gözlemevlerinden biridir. Atacama, Şili

Kızılötesi astronomi, kızılötesi radyasyonun, kırmızı ışıktan daha uzun ve görüş alanımızın dışındaki dalga boylarının tespiti ve analizi üzerine kurulmuştur . Kızılötesi spektrum, ışığı toz tarafından engellenen gezegenler, dairesel diskler veya bulutsular gibi görünür ışık yayamayacak kadar soğuk olan nesneleri incelemek için kullanışlıdır . Daha uzun kızılötesi dalga boyları, görünür ışığı engelleyen toz bulutlarına nüfuz edebilir ve moleküler bulutlara ve galaksilerin çekirdeklerine gömülü genç yıldızların gözlemlenmesine olanak tanır . Gözlemler Geniş alanda Kızılötesi Araştırması Explorer (WISE) açıklanması sayısız galaktik özellikle etkili olmuştur cisimler ve bunların konak yıldız kümeleri . Görünür ışığa yakın kızılötesi dalga boyları dışında , bu tür radyasyon atmosfer tarafından yoğun bir şekilde emilir veya atmosferin kendisi önemli kızılötesi emisyon ürettiği için maskelenir. Sonuç olarak, kızılötesi gözlemevleri, Dünya'da veya uzayda yüksek, kuru yerlere yerleştirilmelidir. Bazı moleküller kızılötesinde güçlü bir şekilde yayılır. Bu, uzayın kimyasının çalışmasına izin verir; daha spesifik olarak, kuyruklu yıldızlardaki suyu tespit edebilir.

optik astronomi

Subaru Teleskop (sol) ve Keck Gözlem ile (merkez) Mauna Kea , yakın kızılötesi ve görünür dalga boyunda çalışan bir gözlem iki örnekleri. NASA Kızılötesi Teleskobu Tesisi (sağ) sadece yakın kızıl ötesi dalga boylarında çalışan bir teleskop bir örnektir.

Tarihsel olarak, görünür ışık astronomisi olarak da adlandırılan optik astronomi, astronominin en eski şeklidir. Gözlemlerin görüntüleri orijinal olarak elle çizilmiştir. 19. yüzyılın sonlarında ve 20. yüzyılın çoğunda, fotoğraf ekipmanları kullanılarak görüntüler yapıldı. Modern görüntüler, dijital dedektörler, özellikle şarj bağlantılı cihazlar (CCD'ler) kullanılarak yapılır ve modern ortama kaydedilir. Görünür ışığın kendisi yaklaşık 4000 Å ila 7000 Å (400 nm ila 700 nm) arasında uzanmasına rağmen , aynı ekipman bazı yakın-ultraviyole ve yakın-kızılötesi radyasyonu gözlemlemek için kullanılabilir .

ultraviyole astronomi

Ultraviyole astronomi , yaklaşık 100 ila 3200 Å (10 ila 320 nm) arasındaki morötesi dalga boylarını kullanır . Bu dalga boylarındaki ışık, Dünya atmosferi tarafından emilir ve bu dalga boylarında gözlemlerin üst atmosferden veya uzaydan yapılmasını gerektirir. Ultraviyole astronomi, bu dalga bandında çok parlak olan sıcak mavi yıldızlardan ( OB yıldızları ) gelen termal radyasyon ve spektral emisyon çizgilerinin incelenmesi için en uygun olanıdır . Bu, birkaç ultraviyole araştırmasının hedefi olan diğer galaksilerdeki mavi yıldızları içerir. Ultraviyole ışığında yaygın olarak gözlemlenen diğer nesneler arasında gezegenimsi bulutsular , süpernova kalıntıları ve aktif galaktik çekirdekler bulunur. Bununla birlikte, ultraviyole ışık, yıldızlararası toz tarafından kolayca emildiğinden , ultraviyole ölçümlerinin ayarlanması gereklidir.

röntgen astronomi

NASA'nın Chandra X-ray Gözlemevi tarafından bulunan süper kütleli bir kara delikten yapılan X-ışını jeti, erken Evren'den gelen ışıkla görünür hale getirildi

X-ışını astronomisi, X-ışını dalga boylarını kullanır . Tipik haliyle, x-ışını radyasyonu ile üretilir sinkrotron emisyon (manyetik alan hatları etrafında dönen elektron sonuç), ince gazlarından ısı emisyon 10 üzerinde ⁷ (10 milyon) Kelvin ve kalın gazlarından ısı emisyon 10 üzerinde ⁷ Kelvin. X-ışınları Dünya atmosferi tarafından emildiğinden , tüm X-ışını gözlemleri yüksek irtifa balonlarından , roketlerden veya X-ışını astronomi uydularından yapılmalıdır . Kayda değer X-ışını kaynakları arasında X-ışını ikili dosyaları , pulsarlar , süpernova kalıntıları , eliptik gökadalar , gökada kümeleri ve aktif gökada çekirdekleri bulunur .

Gama ışını astronomisi

Gama ışını astronomisi, astronomik nesneleri elektromanyetik spektrumun en kısa dalga boylarında gözlemler. Gama ışınları, Compton Gama Işını Gözlemevi gibi uydular veya atmosferik Cherenkov teleskopları adı verilen özel teleskoplar tarafından doğrudan gözlemlenebilir . Cherenkov teleskopları gama ışınlarını doğrudan algılamaz, bunun yerine gama ışınları Dünya atmosferi tarafından emildiğinde üretilen görünür ışığın parlamalarını algılar.

Çoğu gama ışını yayan kaynaklar aslında gama ışını patlamaları sadece tamamen yok olmadan önce saniye binlerce birkaç milisaniye için gama radyasyonu üretirler, nesneler. Gama ışını kaynaklarının sadece %10'u geçici olmayan kaynaklardır. Bu sabit gama ışını yayıcıları arasında pulsarlar, nötron yıldızları ve aktif galaktik çekirdekler gibi kara delik adayları bulunur.

Elektromanyetik spektruma dayalı olmayan alanlar

Elektromanyetik radyasyona ek olarak, Dünya'dan çok uzak mesafelerden kaynaklanan birkaç olay daha gözlemlenebilir.

Gelen nötrinonun astronomi Gökbilimciler ağır korumalı kullanmak yeraltı tesisleri gibi SAGE , GALLEX ve Kamioka II / III tespiti için nötron . Dünya'da akan nötrinoların büyük çoğunluğu Güneş'ten geliyor , ancak 1987A süpernovasından 24 nötrino da tespit edildi . Dünya atmosferine girdiklerinde bozunabilen veya emilebilen çok yüksek enerjili parçacıklardan (atom çekirdeği) oluşan kozmik ışınlar , mevcut gözlemevleri tarafından tespit edilebilecek bir ikincil parçacıklar dizisine neden olur. Gelecekteki bazı nötrino dedektörleri , kozmik ışınlar Dünya atmosferine çarptığında üretilen parçacıklara da duyarlı olabilir.

Yerçekimi dalgası astronomisi , uzak kütleli nesneler hakkında gözlemsel veriler toplamak için yerçekimi dalgası detektörlerini kullanan, gelişmekte olan bir astronomi alanıdır . Lazer İnterferometre Yerçekimi Gözlemevi LIGO gibi birkaç gözlemevi inşa edilmiştir . LIGO ilk tespitini 14 Eylül 2015'te ikili bir kara delikten gelen yerçekimi dalgalarını gözlemleyerek yaptı . 26 Aralık 2015'te ikinci bir yerçekimi dalgası tespit edildi ve ek gözlemlerin devam etmesi gerekiyor ancak yerçekimi dalgaları son derece hassas aletler gerektiriyor.

Elektromanyetik radyasyon, nötrinolar veya yerçekimi dalgaları ve diğer tamamlayıcı bilgiler kullanılarak yapılan gözlemlerin birleşimi, çoklu haberci astronomi olarak bilinir .

Astrometri ve gök mekaniği

Bir bulutsu ile yıldız kümesi Pismis 24

Astronominin ve tüm bilimin en eski alanlarından biri, gök cisimlerinin konumlarının ölçülmesidir. Tarihsel olarak, Güneş'in, Ay'ın, gezegenlerin ve yıldızların konumlarının doğru bilgisi, göksel navigasyonda ( seyrüseferi yönlendirmek için gök cisimlerinin kullanılması) ve takvimlerin yapımında çok önemli olmuştur .

Gezegenlerin konumlarının dikkatli bir şekilde ölçülmesi, yerçekimi düzensizliklerinin sağlam bir şekilde anlaşılmasına ve gök mekaniği olarak bilinen bir alan olan gezegenlerin geçmiş ve gelecekteki konumlarını büyük bir doğrulukla belirleme yeteneğine yol açmıştır . Daha yakın zamanlarda, Dünya'ya yakın nesnelerin izlenmesi, Dünya'nın bu nesnelerle yakın karşılaşmaları veya potansiyel çarpışmaları hakkında tahminlere izin verecektir.

Yakındaki yıldızların yıldız paralaksının ölçümü , Evrenin ölçeğini ölçmek için kullanılan kozmik mesafe merdiveninde temel bir temel sağlar . Yakın yıldızların paralaks ölçümleri, özellikleri karşılaştırılabileceğinden, daha uzak yıldızların özellikleri için mutlak bir temel sağlar. Yıldızların radyal hızının ve düzgün hareketinin ölçümleri, gökbilimcilerin bu sistemlerin Samanyolu galaksisi boyunca hareketini çizmelerine olanak tanır. Astrometrik sonuçlar , galaksideki speküle edilen karanlık maddenin dağılımını hesaplamak için kullanılan temeldir .

1990'larda, yakındaki yıldızların yıldız sallanmasının ölçümü, bu yıldızların etrafında dönen büyük güneş dışı gezegenleri tespit etmek için kullanıldı .

teorik astronomi

nükleosentez
yıldız nükleosentez Büyük Patlama nükleosentez süpernova nükleosentez kozmik ışın parçalanması
İlgili konular
Astrofizik Nükleer füzyon R süreci S süreci nükleer fisyon
v T e

Teorik gökbilimciler, analitik modeller ve sayısal sayısal simülasyonlar dahil olmak üzere çeşitli araçlar kullanırlar ; her birinin kendine özgü avantajları vardır. Bir sürecin analitik modelleri, neler olup bittiğine dair daha geniş bir kavrayış sağlamak için daha iyidir. Sayısal modeller, fenomenlerin varlığını ve aksi takdirde gözlemlenmeyen etkileri ortaya çıkarır.

Astronomideki teorisyenler teorik modeller yaratmaya çalışırlar ve sonuçlardan bu modellerin gözlemsel sonuçlarını tahmin ederler. Bir model tarafından tahmin edilen bir fenomenin gözlemi, astronomların, fenomeni en iyi tanımlayabilen olarak birkaç alternatif veya çelişkili model arasında seçim yapmalarını sağlar.

Teorisyenler ayrıca yeni verileri hesaba katmak için modeller oluşturmaya veya değiştirmeye çalışırlar. Veriler ve modelin sonuçları arasında bir tutarsızlık olması durumunda, genel eğilim, verilere uyan sonuçlar üretecek şekilde modelde minimum değişiklikler yapmaya çalışmaktır. Bazı durumlarda, zaman içinde büyük miktarda tutarsız veri bir modelin tamamen terk edilmesine yol açabilir.

Teorik gökbilimciler tarafından modellenen fenomenler şunları içerir: yıldız dinamikleri ve evrim ; galaksi oluşumu ; Büyük ölçekli dağıtım bölgesinin konuda yılında Evren ; kozmik ışınların kökeni ; sicim kozmolojisi ve astropartikül fiziği dahil olmak üzere genel görelilik ve fiziksel kozmoloji . Astrofiziksel görelilik, yerçekiminin araştırılan fiziksel olaylarda önemli bir rol oynadığı büyük ölçekli yapıların özelliklerini ölçmek için bir araç olarak ve kara delik ( astro ) fiziğinin ve yerçekimi dalgalarının incelenmesinin temeli olarak hizmet eder .

Şimdi Lambda-CDM modeline dahil edilen astronomide yaygın olarak kabul edilen ve çalışılan bazı teoriler ve modeller , Big Bang , karanlık madde ve temel fizik teorileridir .

Bu işleme birkaç örnek:

Kozmik şişme ile birlikte , karanlık madde ve karanlık enerji , galaksilerin incelenmesi sırasında keşifleri ve tartışmaları ortaya çıktığı için astronomide mevcut önde gelen konulardır.

Belirli alt alanlar

Astrofizik

Astrofizik , astronomi tarafından yapılan ölçümleri anlamak için fizik ve kimyayı uygular . Hubble ve diğer teleskoplardan alınan görüntüleri içeren Gözlemlenebilir Evrenin temsili .

Astrofizik , " astronomik nesnelerin uzaydaki konumlarını veya hareketlerini değil , doğasını belirlemek için" fizik ve kimya ilkelerini kullanan astronomi dalıdır . İncelenen nesneler arasında Güneş , diğer yıldızlar , galaksiler , güneş dışı gezegenler , yıldızlararası ortam ve kozmik mikrodalga arka planı bulunmaktadır . Emisyonları elektromanyetik spektrumun tüm bölümlerinde incelenir ve incelenen özellikler parlaklık , yoğunluk , sıcaklık ve kimyasal bileşimi içerir. Astrofizik çok geniş bir konu olduğu için, astrofizikçiler tipik olarak mekanik , elektromanyetizma , istatistiksel mekanik , termodinamik , kuantum mekaniği , görelilik , nükleer ve parçacık fiziği ve atomik ve moleküler fizik dahil olmak üzere birçok fizik disiplinini uygularlar .

Uygulamada, modern astronomik araştırmalar genellikle teorik ve gözlemsel fizik alanlarında önemli miktarda çalışmayı içerir . Astrofizikçiler için bazı çalışma alanları arasında karanlık madde , karanlık enerji ve kara deliklerin özelliklerini belirleme girişimleri ; zamanda yolculuğun mümkün olup olmadığı , solucan deliklerinin oluşabileceği veya çoklu evrenin var olup olmadığı; ve evrenin kökeni ve nihai kaderi . Teorik astrofizikçiler tarafından da çalışılan konular arasında Güneş Sistemi oluşumu ve evrimi ; yıldız dinamikleri ve evrimi ; galaksi oluşumu ve evrimi ; manyetohidrodinamik ; Büyük ölçekli yapısı arasında madde evrenin; kozmik ışınların kökeni ; sicim kozmolojisi ve astropartikül fiziği dahil olmak üzere genel görelilik ve fiziksel kozmoloji .

astrokimya

Astrochemistry bolluk ve reaksiyonların çalışmadır molekülleri de evrenin ve ile etkileşimleri radyasyon . Disiplin, astronomi ve kimyanın bir örtüşmesidir . "Astrokimya" kelimesi hem Güneş Sistemine hem de yıldızlararası ortama uygulanabilir . Elemanları ve bolluğu çalışma izotop gibi Güneş sistemi nesnelerde oranları, meteoritlerin da adlandırılır astrokimya yıldızlararası atomlar ve moleküller ve radyasyonla etkileşimi çalışma zaman moleküler astrofiziğe denirken,. Moleküler gaz bulutlarının oluşumu, atomik ve kimyasal bileşimi, evrimi ve kaderi özel bir ilgi konusudur, çünkü güneş sistemleri bu bulutlardan oluşur.

Bu alandaki çalışmalar , Güneş Sistemi'nin oluşumu , Dünya'nın kökeni ve jeolojisi, abiyogenez , iklim ve okyanusların kökeninin anlaşılmasına katkıda bulunur .

Astrobiyoloji

Astrobiyoloji ilgilenen disiplinler arası bir bilimsel alandır kökeni , erken evrim , dağıtım ve geleceği hayatında yer evrenin . Astrobiyoloji, dünya dışı yaşamın var olup olmadığı ve eğer varsa insanların bunu nasıl tespit edebileceği sorusunu ele alır . Terimi, dış dünyalardaki canlıları inceleyen bilim dalı benzerdir.

Astrobiyoloji , diğer dünyalarda yaşam olasılığını araştırmak ve Dünya'dakinden farklı olabilecek biyosferleri tanımaya yardımcı olmak için moleküler biyoloji , biyofizik , biyokimya , kimya , astronomi, fiziksel kozmoloji , ekzoplanetoloji ve jeolojiden yararlanır . Yaşamın kökeni ve erken evrimi, astrobiyoloji disiplininin ayrılmaz bir parçasıdır. Astrobiyoloji, mevcut bilimsel verilerin yorumlanması ile ilgilenir ve spekülasyon bağlam vermek için eğlendirilse de, astrobiyoloji öncelikle mevcut bilimsel teorilere sıkı sıkıya uyan hipotezlerle ilgilenir .

Bu disiplinler arası alan, gezegen sistemlerinin kökeni, uzaydaki organik bileşiklerin kökenleri , kaya-su-karbon etkileşimleri, Dünya'da abiyogenez , gezegensel yaşanabilirlik , yaşam tespiti için biyo-imzalar üzerine araştırma ve yaşamın uyum sağlama potansiyeli üzerine araştırmaları kapsar. Dünyadaki ve uzaydaki zorluklar .

fiziksel kozmoloji

Kozmoloji (Yunanca κόσμος (gelen kosmos ) "dünya, evren" ve λόγος ( logolar ) "kelimesi, çalışma" ya da kelimenin tam anlamıyla "mantık") bir bütün olarak evrenin çalışma düşünülebilir.

Hubble Aşırı Derin Alan

Fiziksel kozmoloji olarak bilinen bir dal olan Evrenin geniş ölçekli yapısının gözlemleri , kozmosun oluşumu ve evrimi hakkında derin bir anlayış sağlamıştır. Modern kozmolojinin temeli, Evrenimizin zaman içinde tek bir noktada başladığı ve daha sonra 13,8 milyar yıl boyunca bugünkü durumuna genişlediği Büyük Patlama'nın iyi kabul edilen teorisidir . Big Bang kavramı, 1965'te mikrodalga arka plan radyasyonunun keşfine kadar izlenebilir .

Bu genişleme sırasında, Evren birkaç evrimsel aşamadan geçti. Çok erken anlarda, Evrenin başlangıç ​​koşullarını homojenleştiren çok hızlı bir kozmik şişme yaşadığı teorize edilir . Daha sonra, nükleosentez , erken Evrenin elemental bolluğunu üretti. (Ayrıca bkz . nükleokosokronoloji .)

İlk nötr atomlar bir ilkel iyon denizinden oluştuğunda, uzay radyasyona karşı şeffaf hale geldi ve bugün mikrodalga arka plan radyasyonu olarak görülen enerjiyi serbest bıraktı. Genişleyen Evren daha sonra yıldız enerji kaynaklarının eksikliğinden dolayı bir Karanlık Çağ geçirdi.

Maddenin hiyerarşik bir yapısı, uzayın kütle yoğunluğundaki küçük değişikliklerden oluşmaya başladı. En yoğun bölgelerde biriken madde, gaz bulutlarını ve en erken yıldızları oluşturan Popülasyon III yıldızlarını oluşturur . Bu devasa yıldızlar yeniden iyonlaşma sürecini tetikledi ve erken Evren'de nükleer bozunma yoluyla daha hafif elementler yaratan ve nükleosentez döngüsünün daha uzun süre devam etmesine izin veren ağır elementlerin çoğunu yarattığına inanılıyor.

Yerçekimi kümeleri, boşluklarda boşluklar bırakarak filamentler halinde kümelendi. Yavaş yavaş, gaz ve toz organizasyonları birleşerek ilk ilkel galaksileri oluşturdu. Zamanla, bunlar daha fazla maddeyi çekti ve genellikle gökada grupları ve kümeleri , ardından daha büyük ölçekli üstkümeler halinde organize edildi .

Evreni incelemek için çeşitli fizik alanları çok önemlidir. Disiplinlerarası çalışmalar kuantum mekaniği , parçacık fiziği , plazma fiziği , yoğun madde fiziği , istatistiksel mekanik , optik ve nükleer fizik alanlarını içerir .

Evrenin yapısının temeli, karanlık madde ve karanlık enerjinin varlığıdır . Bunların artık evrenin kütlesinin %96'sını oluşturan baskın bileşenleri olduğu düşünülüyor. Bu nedenle, bu bileşenlerin fiziğini anlamaya çalışmak için çok çaba harcanmaktadır.

ekstragalaktik astronomi

Bu görüntü, fotoğrafın ortasına yakın sarı gökada kümesinin kütleçekimsel mercek etkisi tarafından çoğaltılan, aynı gökadanın birden fazla görüntüsü olan birkaç mavi, halka şeklindeki nesneyi göstermektedir . Mercek, daha uzaktaki bir nesnenin görüntüsünü büyütmek ve bozmak için ışığı büken kümenin yerçekimi alanı tarafından üretilir.

Galaksimizin dışındaki nesnelerin incelenmesi, Galaksilerin oluşumu ve evrimi, morfolojisi (tanımı) ve sınıflandırılması , aktif galaksilerin gözlemi ve daha büyük ölçekte galaksi grupları ve kümeleri ile ilgilenen bir astronomi dalıdır . Son olarak, ikincisi, kozmosun büyük ölçekli yapısının anlaşılması için önemlidir .

Çoğu gökada , sınıflandırma şemalarına izin veren farklı şekillerde düzenlenmiştir. Genellikle sarmal , eliptik ve Düzensiz gökadalar olarak ayrılırlar .

Adından da anlaşılacağı gibi, eliptik bir gökada bir elipsin kesit şekline sahiptir . Yıldızlar, tercih edilen bir yön olmaksızın rastgele yörüngeler boyunca hareket eder . Bu gökadalar çok az yıldızlararası toz içerir veya hiç içermez, az sayıda yıldız oluşturan bölge ve daha yaşlı yıldızlar içerir. Eliptik gökadalar daha çok gökada kümelerinin merkezinde bulunur ve büyük gökadaların birleşmesiyle oluşmuş olabilir.

Bir sarmal gökada, genellikle merkezde belirgin bir çıkıntı veya çubuk ve dışa doğru sarmal olarak uzanan parlak kollar ile düz, dönen bir disk halinde düzenlenmiştir. Kollar, içinde büyük kütleli genç yıldızların mavi bir renk tonu ürettiği tozlu yıldız oluşum bölgeleridir. Sarmal gökadalar tipik olarak daha yaşlı yıldızlardan oluşan bir hale ile çevrilidir. Hem Samanyolu hem de en yakın gökada komşularımızdan biri olan Andromeda Gökadası sarmal gökadalardır.

Düzensiz gökadalar görünüşte kaotiktir ve ne sarmal ne de eliptiktir. Tüm galaksilerin yaklaşık dörtte biri düzensizdir ve bu tür galaksilerin tuhaf şekilleri yerçekimi etkileşiminin sonucu olabilir.

Aktif bir galaksi, enerjisinin önemli bir miktarını yıldızları, tozu ve gazı dışındaki bir kaynaktan yayan bir oluşumdur. İçe doğru düşen malzemeden radyasyon yayan süper kütleli bir kara delik olduğu düşünülen çekirdekteki kompakt bir bölge tarafından desteklenmektedir.

Bir radyo gökadası , tayfın radyo kısmında çok parlak olan ve muazzam gaz bulutları veya lobları yayan aktif bir gökadadır. Daha kısa frekanslı, yüksek enerjili radyasyon yayan aktif gökadalar arasında Seyfert gökadaları , Kuasarlar ve Blazarlar bulunur . Kuasarların bilinen evrendeki en tutarlı şekilde ışık saçan nesneler olduğuna inanılıyor.

Evrenin büyük ölçekli yapı grupları ve gökada kümeleri ile temsil edilmektedir. Bu yapı, en büyüğü üstkümeler olmak üzere bir gruplandırma hiyerarşisi halinde düzenlenmiştir . Kolektif madde, aralarında büyük boşluklar bırakarak filamentler ve duvarlar halinde oluşturulur .

galaktik astronomi

Samanyolu'nun sarmal kollarının gözlemlenen yapısı

Güneş Sistemi içindeki yörüngeleri Samanyolu , bir çubuklu sarmal galaksi tanınmış bir üyesi olan Yerel Grubu gökada. Karşılıklı çekim kuvvetiyle bir arada tutulan dönen bir gaz, toz, yıldız ve diğer nesne kütlesidir. Dünya, tozlu dış kolların içinde yer aldığından, Samanyolu'nun görünmeyen büyük bölümleri vardır.

Samanyolu'nun merkezinde, merkezinde süper kütleli bir kara delik olduğuna inanılan çubuk şeklinde bir çıkıntı olan çekirdek bulunur . Bu, çekirdekten spiral olarak çıkan dört ana kolla çevrilidir. Bu, birçok genç I. popülasyon yıldızını içeren aktif yıldız oluşum bölgesidir . Disk, küresel kümeler olarak bilinen nispeten yoğun yıldız konsantrasyonlarının yanı sıra daha yaşlı, popülasyon II yıldızlarından oluşan bir küremsi hale ile çevrilidir .

Yıldızların arasında, seyrek maddeden oluşan bir bölge olan yıldızlararası ortam bulunur . Yoğun bölgelerde, moleküler bulutlu bir moleküler hidrojen ve diğer elemanlar yıldız oluşturan bölgeleri oluşturur. Bunlar , kompakt önyıldızlar oluşturmak üzere yoğunlaşan ve çöken ( Kot uzunluğu tarafından belirlenen hacimlerde) kompakt bir yıldız öncesi çekirdek veya karanlık bulutsular olarak başlar .

Daha büyük yıldızlar ortaya çıktıkça, bulutu parlayan gaz ve plazmadan oluşan bir H II bölgesine (iyonize atomik hidrojen) dönüştürürler. Bu yıldızlardan gelen yıldız rüzgarı ve süpernova patlamaları, sonunda bulutun dağılmasına neden olarak, genellikle bir veya daha fazla genç açık yıldız kümesini geride bırakır . Bu kümeler yavaş yavaş dağılır ve yıldızlar Samanyolu popülasyonuna katılır.

Samanyolu ve diğer galaksilerdeki maddenin kinematik çalışmaları, görünür maddenin açıklayabileceğinden daha fazla kütle olduğunu göstermiştir. Bu karanlık maddenin doğası belirsiz kalsa da, kütleye bir karanlık madde halesi hakim görünüyor.

yıldız astronomi

Mz 3 , genellikle Karınca gezegenimsi bulutsu olarak anılır. Ölmekte olan merkez yıldızdan gaz çıkarmak, sıradan patlamaların kaotik modellerinden farklı olarak simetrik modeller gösterir.

Yıldızların ve yıldızların evriminin incelenmesi, Evreni anlamamız için esastır. Yıldızların astrofiziği, gözlem ve teorik anlayışla belirlenmiştir; ve iç mekanın bilgisayar simülasyonlarından. Yıldız oluşumu , dev moleküler bulutlar olarak bilinen yoğun toz ve gaz bölgelerinde meydana gelir . Kararsız hale getirildiğinde, bulut parçaları yerçekiminin etkisi altında çökerek bir protostar oluşturabilir . Yeterince yoğun ve sıcak bir çekirdek bölge nükleer füzyonu tetikleyecek ve böylece bir anakol yıldızı yaratacaktır .

Neredeyse ağırdır tüm unsurları hidrojen ve helyum edildi yaratılan yıldızların çekirdeklerinin içi.

Ortaya çıkan yıldızın özellikleri öncelikle başlangıç ​​kütlesine bağlıdır. Yıldız ne kadar büyük olursa, parlaklığı o kadar büyük olur ve hidrojen yakıtını çekirdeğindeki helyuma o kadar hızlı eritir. Zamanla bu hidrojen yakıtı tamamen helyuma dönüşür ve yıldız evrimleşmeye başlar . Helyum füzyonu daha yüksek bir çekirdek sıcaklığı gerektirir. Yeterince yüksek çekirdek sıcaklığına sahip bir yıldız, çekirdek yoğunluğunu arttırırken dış katmanlarını dışarı doğru itecektir. Elde edilen kırmızı dev çekirdekte helyum yakıt dönüş tüketilen önce, kısa bir yaşam süresi genişleyen dış tabakalar ile sahiptir kurdu. Çok büyük yıldızlar, giderek daha ağır elementleri kaynaştırdıkları için bir dizi evrim evresinden de geçebilirler.

Yıldızın nihai kaderi, kütlesine bağlıdır, kütlesi Güneş'in yaklaşık sekiz katından daha büyük olan yıldızlar, çekirdek çöküş süpernovaları haline gelir ; daha küçük yıldızlar ise dış katmanlarını havaya uçurur ve beyaz cüce şeklinde hareketsiz çekirdeği geride bırakır . Dış katmanların fırlatılması, gezegenimsi bir bulutsu oluşturur . Bir süpernova kalıntısı yoğun bir nötron yıldızı veya yıldız kütlesi Güneş'inkinin en az üç katıysa bir kara deliktir . Yakın yörüngede dönen ikili yıldızlar, potansiyel olarak bir süpernovaya neden olabilecek bir beyaz cüce yoldaşına kütle aktarımı gibi daha karmaşık evrimsel yollar izleyebilir. Gezegenimsi bulutsular ve süpernovalar , yıldızda füzyon yoluyla üretilen " metalleri " yıldızlararası ortama dağıtır ; onlar olmadan, tüm yeni yıldızlar (ve onların gezegen sistemleri) yalnızca hidrojen ve helyumdan oluşacaktı.

güneş astronomi

TRACE uzay teleskobu tarafından görüntülenen Güneş'in aktif fotosferinin bir ultraviyole görüntüsü . NASA fotoğrafı

Güneş gözlemevi Lomnický štít ( Slovakya ) 1962'de inşa edildi

Sekiz hakkında ışık dakikalık bir mesafede, en sık çalışılan yıldızı Güneş , tipik bir ana kol cüce yıldız ait yıldız sınıfı G2 V ve eski milyar 4.6 hakkında yıl (Gyr). Güneş bir değişken yıldız olarak kabul edilmez , ancak güneş lekesi döngüsü olarak bilinen aktivitesinde periyodik değişikliklere uğrar . Bu, güneş lekesi sayısında 11 yıllık bir salınımdır . Güneş lekeleri, yoğun manyetik aktivite ile ilişkilendirilen, ortalamadan daha düşük sıcaklıklardaki bölgelerdir.

Güneş, ilk anakol yıldızı haline gelmesinden bu yana parlaklığını %40 oranında istikrarlı bir şekilde artırdı. Güneş ayrıca, Dünya üzerinde önemli bir etkisi olabilecek parlaklıkta periyodik değişiklikler geçirdi. Maunder asgari örneğin neden olduğuna inanılan Küçük Buzul Çağı sırasında fenomeni Ortaçağ'da .

Güneş'in görünen dış yüzeyine fotosfer denir . Bu katmanın üzerinde kromosfer olarak bilinen ince bir bölge bulunur . Bu, hızla artan sıcaklıkların bir geçiş bölgesi ve son olarak aşırı ısıtılmış korona ile çevrilidir .

Güneş'in merkezinde çekirdek bölge, nükleer füzyonun gerçekleşmesi için yeterli sıcaklık ve basınç hacmi bulunur . Çekirdeğin üstünde, plazmanın enerji akışını radyasyon yoluyla ilettiği radyasyon bölgesi bulunur . Bunun üzerinde , gaz malzemesinin, öncelikle konveksiyon olarak bilinen gazın fiziksel yer değiştirmesi yoluyla enerjiyi taşıdığı konveksiyon bölgesi bulunur . Konveksiyon bölgesi içindeki kütle hareketinin güneş lekelerini oluşturan manyetik aktiviteyi yarattığına inanılmaktadır.

Plazma parçacıklarından oluşan bir güneş rüzgarı, Güneş Sisteminin en dış sınırında heliopause ulaşana kadar sürekli olarak Güneş'ten dışarı doğru akar . Güneş rüzgarı Dünya'yı geçerken, Dünya'nın manyetik alanı ( manyetosfer ) ile etkileşime girer ve güneş rüzgarını saptırır, ancak bazılarını hapsederek Dünya'yı saran Van Allen radyasyon kuşaklarını oluşturur. Aurora güneş rüzgar parçacıkları çizgileri daha sonra iner Kutup Bölgeleri içine manyetik akı çizgileri tarafından yönlendirilir, oluşturulan atmosfer .

gezegen bilimi

Üstteki siyah nokta, Mars'ta bir krater duvarına tırmanan bir toz şeytanı . Mars atmosferinin bu hareketli, dönen sütunu (karasal bir kasırga ile karşılaştırılabilir ) uzun, karanlık çizgiyi yarattı.

Gezegen bilimi, gezegenlerin , ayların , cüce gezegenlerin , kuyruklu yıldızların , asteroitlerin ve Güneş'in yörüngesindeki diğer cisimlerin yanı sıra güneş dışı gezegenlerin bir araya getirilmesinin incelenmesidir. Güneş Sistemi nispeten uzay aracı daha sonra daha sonra teleskoplarla başlangıçta, iyi çalışılmış ve olmuştur. Bu, birçok yeni keşif yapılmasına rağmen, Güneş'in gezegen sisteminin oluşumu ve evrimi hakkında iyi bir genel anlayış sağlamıştır.

Güneş sistemi ayrılır iç güneş Sistemi (iç gezegen ve bölünmüş asteroid kuşağından ), dış güneş sistemine (dış gezegen ve bölünmüş sentorlar ), kuyruklu, bölünmüş trans-Neptüniyen bölgesi ( Kuiper kuşağı , ve dağınık disk ) ve en uzak bölgeler (örneğin, heliosferin sınırları ve bir ışık yılına kadar uzayabilen Oort Bulutu ). İç karasal gezegenler oluşur Merkür , Venüs , Dünya, ve Mars . Dış dev gezegen olan gaz devleri ( Jüpiter ve Satürn ) ve buz devleri ( Uranüs ve Neptün ).

Gezegenler, 4,6 milyar yıl önce, Güneş'in ilk zamanlarını çevreleyen ilk- gezegen diskinde oluştu . Yerçekimi, çarpışma ve yığılmayı içeren bir süreçle, disk zamanla protoplanetlere dönüşen madde kümeleri oluşturdu. Işınım basıncı arasında güneş rüzgarı ardından unaccreted maddenin en sınırdışı ve sadece yeterli kütleye sahip bu gezegenlerin kendi gaz atmosferi korudu. Gezegenler, Ay'daki birçok çarpma kraterinin kanıtladığı yoğun bir bombardıman döneminde kalan maddeyi süpürmeye veya çıkarmaya devam etti . Bu süre zarfında, bazı protoplanetler çarpışmış olabilir ve böyle bir çarpışma Ay'ı oluşturmuş olabilir .

Bir gezegen yeterli kütleye ulaştığında, gezegensel farklılaşma sırasında farklı yoğunluktaki malzemeler içinde ayrışır . Bu işlem, bir manto ve bir dış kabuk ile çevrili taşlı veya metalik bir çekirdek oluşturabilir. Çekirdek, katı ve sıvı bölgeleri içerebilir ve bazı gezegen çekirdekleri , atmosferlerini güneş rüzgarı soyulmasından koruyabilen kendi manyetik alanlarını üretir .

Bir gezegenin veya ayın iç ısısı, vücudu oluşturan çarpışmalardan, radyoaktif maddelerin ( örneğin uranyum , toryum ve ²⁶ Al ) bozunmasıyla veya diğer cisimlerle etkileşimlerin neden olduğu gelgit ısınmasıyla üretilir . Bazı gezegenler ve aylar, volkanizma ve tektonik gibi jeolojik süreçleri yürütmek için yeterli ısı biriktirir . Bir atmosferi biriktiren veya tutanlar ayrıca rüzgar veya sudan yüzey erozyonuna uğrayabilir . Gelgit ısıtması olmayan daha küçük gövdeler daha hızlı soğur; ve çarpma kraterleri dışında jeolojik aktiviteleri durur.

Disiplinlerarası çalışmalar

Astronomi ve astrofizik, diğer büyük bilimsel alanlarla önemli disiplinler arası bağlantılar geliştirmiştir. Arkeoastronomi , arkeolojik ve antropolojik kanıtları kullanarak, kültürel bağlamlarında antik veya geleneksel astronomilerin incelenmesidir . Astrobiyoloji , evrendeki biyolojik sistemlerin ortaya çıkışı ve evriminin incelenmesidir ve özellikle karasal olmayan yaşam olasılığına vurgu yapılır. Astroistatistik , çok sayıda gözlemsel astrofiziksel verinin analizi için istatistiklerin astrofiziğe uygulanmasıdır.

Oluşumları, etkileşimleri ve yıkımları dahil olmak üzere uzayda bulunan kimyasalların çalışmasına astrokimya denir . Bu maddeler genellikle moleküler bulutlarda bulunur , ancak düşük sıcaklıklı yıldızlarda, kahverengi cücelerde ve gezegenlerde de görünebilirler. Kozmokimya , elementlerin kökenleri ve izotop oranlarındaki değişimler de dahil olmak üzere Güneş Sistemi'nde bulunan kimyasalların incelenmesidir . Bu alanların her ikisi de astronomi ve kimya disiplinlerinin örtüşmesini temsil eder. " Adli astronomi " olarak, son olarak, hukuk ve tarih problemlerini çözmek için astronomiden yöntemler kullanılmıştır.

amatör astronomi

Amatör gökbilimciler kendi ekipmanlarını kurabilir ve Stellafane gibi yıldız partileri ve toplantılar düzenleyebilir .

Astronomi, amatörlerin en çok katkı sağlayabileceği bilim dallarından biridir.

Toplu olarak, amatör gökbilimciler çeşitli gök cisimlerini ve fenomenleri bazen kendi inşa ettikleri ekipmanlarla gözlemlerler . Amatör gökbilimcilerin ortak hedefleri arasında Güneş, Ay, gezegenler, yıldızlar, kuyruklu yıldızlar, meteor yağmurları ve yıldız kümeleri, galaksiler ve bulutsular gibi çeşitli derin gökyüzü nesneleri bulunur . Astronomi kulüpleri dünyanın her yerinde bulunur ve birçoğunun, Messier'deki (110 nesne) veya Herschel 400 ilgi çekici yer kataloglarındaki gece gökyüzündeki tüm nesneleri gözlemlemek için olanlar da dahil olmak üzere, üyelerinin gözlem programları oluşturmasına ve tamamlamasına yardımcı olacak programları vardır. Amatör astronominin bir dalı olan amatör astrofotografi , gece gökyüzünün fotoğraflarını çekmeyi içerir. Birçok amatör, belirli nesnelerin, nesne türlerinin veya kendilerini ilgilendiren olay türlerinin gözlemlenmesinde uzmanlaşmayı sever.

Çoğu amatör, görünür dalga boylarında çalışır, ancak küçük bir azınlık, görünür spektrumun dışındaki dalga boylarıyla deney yapar. Bu, geleneksel teleskoplarda kızılötesi filtrelerin kullanımını ve ayrıca radyo teleskoplarının kullanımını içerir. Amatör radyo astronomisinin öncüsü , 1930'larda gökyüzünü radyo dalga boylarında gözlemlemeye başlayan Karl Jansky'dir . Amatör gökbilimciler bir dizi başlangıçta astronomi araştırmaları için inşa edildi ama şimdi amatör (Kullanıcıların hangi birini ev yapımı teleskopları veya kullanım radyo teleskopları kullanmaya örn Tek Mile Teleskop ).

Amatör astronomlar astronomi alanına bilimsel katkılarda bulunmaya devam ediyor ve amatörlerin hala önemli katkılarda bulunabileceği birkaç bilimsel disiplinden biri. Amatörler, küçük gezegenlerin yörüngelerini iyileştirmek için kullanılan örtünme ölçümleri yapabilirler. Ayrıca kuyruklu yıldızları keşfedebilir ve değişen yıldızları düzenli olarak gözlemleyebilirler. Dijital teknolojideki gelişmeler amatörlerin astrofotografi alanında etkileyici ilerlemeler kaydetmesine olanak sağlamıştır.

astronomide çözülmemiş problemler

Bilimsel astronomi disiplini, Evrenin doğasını ve içeriğini anlamada muazzam adımlar atmış olsa da, bazı önemli cevaplanmamış sorular var. Bunlara cevaplar, yeni yer ve uzay temelli araçların inşasını ve muhtemelen teorik ve deneysel fizikte yeni gelişmeleri gerektirebilir.

• Yıldız kütle spektrumunun kaynağı nedir? Yani, gökbilimciler , başlangıç ​​koşullarından bağımsız olarak neden yıldız kütlelerinin aynı dağılımını -başlangıçtaki kütle fonksiyonunu- gözlemliyorlar? Yıldızların ve gezegenlerin oluşumu hakkında daha derin bir anlayışa ihtiyaç vardır.
• Evrende başka yaşam var mı ? Özellikle, başka akıllı yaşam var mı? Eğer öyleyse, Fermi paradoksunun açıklaması nedir? Başka bir yerde yaşamın varlığının önemli bilimsel ve felsefi sonuçları vardır. Güneş Sistemi normal mi yoksa atipik mi?
• Karanlık madde ve karanlık enerjinin doğası nedir ? Bunlar kozmosun evrimine ve kaderine hükmeder, ancak gerçek doğaları bilinmemektedir.
• Evrenin nihai kaderi ne olacak ?
• İlk galaksiler nasıl oluştu? Süper kütleli kara delikler nasıl oluştu?
• Ultra yüksek enerjili kozmik ışınları yaratan nedir ?
• Evrendeki lityum bolluğu neden standart Big Bang modelinin öngördüğünden dört kat daha düşük ?
• Olay ufkunun ötesinde gerçekten ne oluyor ?

Ayrıca bakınız

Referanslar

bibliyografya

• Forbes, George (1909). Astronomi Tarihi . Londra: Düz Etiket Kitapları. ISBN'si 978-1-60303-159-2.
• Harpaz, Amos (1994). Yıldız Evrimi . AK Peters, Ltd. ISBN 978-1-56881-012-6.
• Unsöld, A.; Başçek, B. (2001). Yeni Kozmos: Astronomi ve Astrofiziğe Giriş . Springer. ISBN'si 978-3-540-67877-9.

Dış bağlantılar

• NASA/IPAC Galaksi Dışı Veritabanı (NED) ( NED-Mesafeler )
• Uluslararası Astronomi Yılı 2009 IYA2009 Ana web sitesi
• Kozmik Yolculuk: Amerikan Fizik Enstitüsü'nden Bilimsel Kozmoloji Tarihi
• Güney Yarımküre Astronomi
• Uzayda Astronomik yolculuklar için Celestia Motherlode Eğitim sitesi
• Kroto, Harry , Astrofizik Kimya Ders Serisi.
• Smithsonian/NASA Astrofizik Veri Sisteminden Astronomi'deki Temel kitaplar ve Temel dergiler
• Fred Hoyle ile Bir Yolculuk, Wickramasinghe, Chandra.
• Bilim Koleksiyonu Geçmişinden Astronomi kitapları en Linda Hall Kütüphanesi