Что такое астрономия и кто ею занимается?

Джон П. Миллис, доктор философии. профессор физики и астрономии в Университете Андерсона. Он проводит исследования в гамма-обсерватории VERITAS в южной Аризоне.

Астрономия — это научное изучение всех объектов в космосе. Слово пришло к нам от древнегреческого термина, обозначающего «звездный закон». Астрофизика, являющаяся частью астрономии, идет еще дальше и применяет законы физики, чтобы помочь нам понять происхождение Вселенной и объектов в ней. И профессиональные астрономы, и астрономы-любители наблюдают за Вселенной и разрабатывают теории и приложения, помогающие понять планеты, звезды и галактики.

Отрасли астрономии

Существуют две основные ветви астрономии: оптическая астрономия (изучение небесных объектов в видимом диапазоне) и неоптическая астрономия (использование приборов для изучения объектов в радиоволнах через гамма-лучи). «Неоптические» сортируются по диапазонам длин волн, таким как инфракрасная астрономия, гамма-астрономия, радиоастрономия и так далее.

Оптические обсерватории работают как на земле, так и в космосе (например, космический телескоп Хаббл). У некоторых, таких как HST, также есть инструменты, чувствительные к другим длинам волн света. Однако есть также обсерватории, предназначенные для определенных диапазонов длин волн, например, радиоастрономические решетки.Эти инструменты позволяют астрономам создать картину нашей Вселенной, охватывающую весь электромагнитный спектр, от низкоэнергетических радиосигналов до сверхвысокоэнергетических гамма-лучей. Они дают информацию об эволюции и физике некоторых из наиболее динамичных объектов и процессов во Вселенной, таких как нейтронные звезды, черные дыры, гамма-всплески и взрывы сверхновых. Эти разделы астрономии работают вместе, чтобы рассказать о строении звезд, планет и галактик.

Подполя астрономии

Есть так много типов объектов, которые изучают астрономы, что удобно разбить астрономию на подобласти исследования.

• Одна область называется планетарной астрономией, и исследователи в этой области сосредотачивают свои исследования на планетах, как внутри, так и за пределами нашей Солнечной системы, а также на таких объектах, как астероиды и кометы.
• Солнечная астрономия изучает Солнце. Ученые, которые заинтересованы в том, чтобы узнать, как она меняется, и понять, как эти изменения влияют на Землю, называются солнечными физиками. Они используют как наземные, так и космические инструменты для непрерывного изучения нашей звезды.
• Звездная астрономия — это изучение звезд, включая их создание, эволюцию и смерть. Астрономы наблюдают за этими объектами на всех длинах волн и применяют информацию для создания физических моделей звезд.
• Галактическая астрономия фокусируется на объектах и ​​процессах, происходящих в Галактике Млечный Путь. Это очень сложная система звезд, туманностей и пыли. Астрономы изучают движение и эволюцию Млечного Пути, чтобы узнать, как формируются галактики.
• За пределами нашей галактики лежит бесчисленное множество других галактик, и именно они составляют основу дисциплины внегалактической астрономии. Исследователи изучают, как галактики движутся, формируются, распадаются, сливаются и меняются с течением времени. это изучение происхождения, эволюции и структуры Вселенной, чтобы понять ее.Космологи обычно сосредотачиваются на общей картине и пытаются смоделировать, как выглядела бы Вселенная всего через несколько мгновений после Большого взрыва.

Познакомьтесь с несколькими пионерами астрономии

На протяжении веков в астрономии было бесчисленное множество новаторов, людей, которые внесли свой вклад в развитие и продвижение науки. Сегодня в мире насчитывается более 11 000 обученных астрономов, посвятивших себя изучению космоса. Самые известные исторические астрономы — это те, кто сделал крупные открытия, которые улучшили и расширили науку.

Николай Коперник (1473 — 1543), польский врач и юрист по профессии. Его увлечение числами и изучение движения небесных объектов сделали его так называемым «отцом нынешней гелиоцентрической модели» Солнечной системы.

Тихо Браге (1546 — 1601) был датским дворянином, который разработал и построил инструменты для изучения неба. Это были не телескопы, а машины-калькуляторы, которые позволяли ему с такой точностью определять положение планет и других небесных объектов. Он нанял Иоганн Кеплер (1571 — 1630), который начинал как его ученик. Кеплер продолжил дело Браге, а также сделал много собственных открытий. Ему приписывают разработку трех законов движения планет.

Галилео Галилей (1564 — 1642) первым применил телескоп для изучения неба. Иногда ему приписывают (ошибочно) создание телескопа. Эта честь, вероятно, принадлежит голландскому оптику Гансу Липперши. Галилей провел подробные исследования небесных тел. Он был первым, кто пришел к выводу, что Луна, вероятно, была похожа по составу на планету Земля и что поверхность Солнца изменилась (т. е. движение солнечных пятен на поверхности Солнца). Он также был первым, кто увидел четыре спутника Юпитера и фазы Венеры. В конечном счете, именно его наблюдения за Млечным Путем, особенно за обнаружение бесчисленных звезд, потрясли научное сообщество.

Исаак Ньютон (1642 — 1727) считается одним из величайших ученых умов всех времен. Он не только вывел закон всемирного тяготения, но и осознал необходимость нового типа математики (исчисления) для его описания. Его открытия и теории диктовали направление науки более 200 лет и действительно открыли эру современной астрономии.

Альберт Эйнштейн (1879 — 1955), известный своей разработкой общей теории относительности, поправки к закону всемирного тяготения Ньютона. Но его отношение энергии к массе (E=MC2) также важно для астрономии, поскольку оно является основой, на которой мы понимаем, как Солнце и другие звезды превращают водород в гелий для создания энергии.

Эдвин Хаббл (1889 — 1953) — человек, открывший расширяющуюся Вселенную. Хаббл ответил на два самых больших вопроса, которые мучили астрономов в то время. Он определил, что так называемые спиральные туманности на самом деле были другими галактиками, доказав, что Вселенная простирается далеко за пределы нашей собственной галактики. Затем Хаббл продолжил это открытие, показав, что эти другие галактики удаляются со скоростью, пропорциональной их расстоянию от нас.

Стивен Хокинг (1942 — 2018), один из крупнейших ученых современности. Очень немногие люди внесли больший вклад в развитие своей области, чем Стивен Хокинг. Его работа значительно расширила наши знания о черных дырах и других экзотических небесных объектах. Кроме того, что, возможно, более важно, Хокинг добился значительных успехов в продвижении нашего понимания Вселенной и ее создания.