Skip to content

Instantly share code, notes, and snippets.

Show Gist options
  • Save anonymous/3773c7f0967e479fbedc3509d21c58c3 to your computer and use it in GitHub Desktop.
Save anonymous/3773c7f0967e479fbedc3509d21c58c3 to your computer and use it in GitHub Desktop.
Основные объекты астрономии и методы их исследования

Основные объекты астрономии и методы их исследования



В частности, астрономия изучает Солнце и другие звёзды , планеты Солнечной системы и их спутники , экзопланеты , астероиды , кометы , метеороиды , межпланетное вещество , межзвёздное вещество , пульсары , чёрные дыры , туманности , галактики и их скопления , квазары и многое другое [1]. Доисторические культуры и древнейшие цивилизации оставили после себя многочисленные астрономические артефакты , свидетельствующие о знании ими закономерностей движения небесных тел. В качестве примеров можно привести додинастические древнеегипетские монументы и Стоунхендж. Первые цивилизации вавилонян , греков , китайцев [en] , индийцев , майя и инков уже проводили методические наблюдения ночного небосвода. Но только изобретение телескопа позволило астрономии развиться в современную науку. Исторически астрономия включала в себя астрометрию , навигацию по звёздам , наблюдательную астрономию , создание календарей и даже астрологию. В наши дни профессиональная астрономия часто рассматривается как синоним астрофизики. В XX веке астрономия разделилась на две главные ветви: Теоретическая астрономия ориентирована на разработку компьютерных, математических или аналитических моделей для описания астрономических объектов и явлений. Эти две ветви дополняют друг друга: Основной упор делается на повышении общественной заинтересованности астрономией и её понимания. Это одна из немногих наук, где непрофессионалы всё ещё могут играть активную роль. Любительская астрономия привнесла свой вклад в ряд важных астрономических открытий. Из всех естественных наук астрономия более других подвергалась нападкам папской курии. Современная астрономия делится на ряд разделов, которые тесно связаны между собой, поэтому разделение астрономии в некоторой мере условно. Главнейшими разделами астрономии являются:. Эти три раздела в основном решают первую задачу астрономии исследование движения небесных тел , и их часто называют классической астрономией. В этих двух разделах в основном решаются вопросы второй задачи астрономии строение небесных тел. На основании всех полученных знаний о небесных телах последние два раздела астрономии решают её третью задачу происхождение и эволюция небесных тел. Курс общей астрономии содержит систематическое изложение сведений об основных методах и главнейших результатах, полученных различными разделами астрономии. Одним из новых, сформировавшихся только во второй половине XX века , направлений является археоастрономия , которая изучает астрономические познания древних людей и помогает датировать древние сооружения, исходя из явления прецессии Земли. Изучение звёзд и звёздной эволюции имеет фундаментальное значение для нашего понимания Вселенной. Астрономы изучают звёзды с помощью и наблюдений, и теоретических моделей, а сейчас и с помощью компьютерного численного моделирования. Формирование звёзд происходит в газопылевых туманностях. Достаточно плотные участки туманностей могут сжиматься силой гравитации, разогреваясь за счёт высвобождаемой при этом потенциальной энергии. Когда температура становится достаточно большой, в ядре протозвезды начинаются термоядерные реакции и она становится звездой [3]. Почти все элементы, более тяжелые чем водород и гелий , образуются в звёздах. Основными задачами астрономии являются [1]:. Первая задача решается путём длительных наблюдений, начатых ещё в глубокой древности, а также на основе законов механики , известных уже около лет. Поэтому в этой области астрономии мы располагаем наиболее богатой информацией, особенно для сравнительно близких к Земле небесных тел: Решение второй задачи стало возможным в связи с появлением спектрального анализа и фотографии. Третья задача требует накопления наблюдаемого материала. В настоящее время таких данных ещё недостаточно для точного описания процесса происхождения и развития небесных тел и их систем. Поэтому знания в этой области ограничиваются только общими соображениями и рядом более или менее правдоподобных гипотез. Четвёртая задача является самой масштабной и самой сложной. Практика показывает, что для её решения уже недостаточно существующих физических теорий. Необходимо создание более общей физической теории, способной описывать состояние вещества и физические процессы при предельных значениях плотности , температуры , давления. Для решения этой задачи требуются наблюдательные данные в областях Вселенной , находящихся на расстояниях в несколько миллиардов световых лет. Современные технические возможности не позволяют детально исследовать эти области. Тем не менее, эта задача сейчас является наиболее актуальной и успешно решается астрономами ряда стран, в том числе и России. С тех пор как на Земле существуют люди, их всегда интересовало то, что они видели на небе. Ещё в глубокой древности они заметили взаимосвязь движения небесных светил по небосводу и периодических изменений погоды. Астрономия тогда была основательно перемешана с астрологией. Окончательное выделение научной астрономии произошло в эпоху Возрождения и заняло долгое время. По расположению звёзд и созвездий первобытные земледельцы определяли наступления времён года. Кочевые племена ориентировались по Солнцу и звездам. Необходимость в летоисчислении привела к созданию календаря. Есть доказательства, что ещё доисторические люди знали об основных явлениях, связанных с восходом и заходом Солнца, Луны и некоторых звезд. Периодическая повторяемость затмений Солнца и Луны была известна уже очень давно. Среди древнейших письменных источников встречаются описания астрономических явлений, а также примитивные расчетные схемы для предсказания времени восхода и захода ярких небесных тел и методы отсчета времени и ведения календаря. Астрономия успешно развивалась в Древнем Вавилоне, Египте, Китае и Индии. Теории, которые на основе развитых арифметики и геометрии объясняли и предсказывали движение Солнца, Луны и ярких планет, были созданы в странах Средиземноморья в последние века дохристианской эры и вместе с простыми, но эффективными приборами, служили практическим целям вплоть до эпохи Возрождения. Особенно большого развития достигла астрономия в Древней Греции. Пифагор впервые пришел к выводу, что Земля имеет шарообразную форму, а Аристарх Самосский высказал предположение, что Земля вращается вокруг Солнца. Гиппарх во II в. В средневековье астрономия достигла значительного развития в странах Востока. Улугбек построил вблизи Самарканда обсерваторию с точными в то время инструментами. Здесь был составлен первый после Гиппарха каталог звёзд. Новые требования выдвигались в связи с развитием торговли и мореплавания и зарождением промышленности, способствовали освобождению науки от влияния религии и привели к ряду крупных открытий. Рождение современной астрономии связывают с отказом от геоцентрической системы мира Птолемея II век и заменой её гелиоцентрической системой Николая Коперника середина XVI века , с началом исследований небесных тел с помощью телескопа Галилей , начало XVII века и открытием закона всемирного притяжения Исаак Ньютон , конец XVII века. XVIII—XIX века были для астрономии периодом накопления сведений и знаний о Солнечной системе, нашей Галактике и физической природе звёзд, Солнца, планет и других космических тел. В начале XX века астрономы обнаружили, что эта система является одной из миллионов подобных ей галактик. Открытие других галактик стало толчком для развития внегалактической астрономии. В XX веке астрономия разделилась на две основные ветви: Теоретическая астрономия ориентирована на разработку моделей аналитических или компьютерных для описания астрономических объектов и явлений. Научно-техническая революция XX века имела чрезвычайно большое влияние на развитие астрономии в целом и особенно астрофизики. Создание оптических и радиотелескопов с высоким разрешением, применение ракет и искусственных спутников Земли для внеатмосферных астрономических наблюдений привели к открытию новых видов космических тел: Были разработаны основы теории эволюции звезд и космогонии Солнечной системы. Астрономические наблюдения могут быть разделены в соответствии с областью электромагнитного спектра, в которой проводятся измерения. Некоторые части спектра можно наблюдать с Земли то есть её поверхности , а другие наблюдения ведутся только на больших высотах или в космосе в космических аппаратах на орбите Земли. Подробные сведения об этих группах исследований приведены ниже. Сначала наблюдения зарисовывали от руки. В конце XIX века и большей части ХХ века исследования осуществлялись по фотографиям. Сейчас изображения получают цифровыми детекторами, в частности детекторами на основе приборов с зарядовой связью ПЗС. Инфракрасная астрономия касается регистрации и анализа инфракрасного излучения небесных тел. Хотя длина его волны близка к длине волны видимого света, инфракрасное излучение сильно поглощается атмосферой, кроме того, в этом диапазоне сильно излучает атмосфера Земли. Поэтому обсерватории для изучения инфракрасного излучения должны быть расположены на высоких и сухих местах или в космосе. Инфракрасный спектр полезен для изучения объектов, которые слишком холодны, чтобы излучать видимый свет например, планеты и газопылевые диски вокруг звёзд. Инфракрасные лучи могут проходить через облака пыли, поглощающие видимый свет, что позволяет наблюдать молодые звезды в молекулярных облаках и ядер галактик [6]. Некоторые молекулы мощно излучают в инфракрасном диапазоне, и это даёт возможность изучать химический состав астрономических объектов например, находить воду в кометах [7]. Свет на этих длинах волн поглощается атмосферой Земли, поэтому исследование этого диапазона выполняют из верхних слоев атмосферы или из космоса. Ультрафиолетовая астрономия лучше подходит для изучения горячих звёзд классов O и B , поскольку основная часть излучения приходится именно на этот диапазон. Сюда относятся исследования голубых звезд в других галактиках и планетарных туманностей, остатков сверхновых, активных галактических ядер. Однако ультрафиолетовое излучение легко поглощается межзвёздной пылью, поэтому в результаты измерений следует вносить поправку на неё. Радиоастрономия отличается от большинства других видов астрономических наблюдений тем, что исследуемые радиоволны можно рассматривать именно как волны, а не как отдельные фотоны. Итак, можно измерить как амплитуду, так и фазу радиоволны, а для коротких волн это не так легко сделать [8]. Хотя некоторые радиоволны излучаются астрономическими объектами в виде теплового излучения, большинство радиоизлучения, наблюдаемого с Земли, является по происхождению синхротронным излучением, которое возникает, когда электроны движутся в магнитном поле [8]. Кроме того, некоторые спектральные линии образуются межзвездным газом, в частности спектральная линия нейтрального водорода длиной 21 см [8]. В радиодиапазоне наблюдается широкое разнообразие космических объектов, в частности сверхновые звезды, межзвездный газ, пульсары и активные ядра галактик [8]. Рентгеновская астрономия изучает астрономические объекты в рентгеновском диапазоне. Обычно объекты излучают рентгеновское излучение благодаря:. Поскольку рентгеновское излучение поглощается атмосферой Земли, рентгеновские наблюдения в основном выполняют из орбитальных станций, ракет или космических кораблей. К известным рентгеновским источникам в космосе относятся: Гамма-лучи могут наблюдаться непосредственно такими спутниками, как Телескоп Комптон или опосредованно специализированными телескопами, которые называются атмосферные телескопы Черенкова. Эти телескопы фиксируют вспышки видимого света, образующиеся при поглощении гамма-лучей атмосферой Земли вследствие различных физических процессов вроде эффекта Комптона, а также черенковское излучение [9]. Это, в частности, пульсары, нейтронные звезды и кандидаты в чёрные дыры в активных галактических ядрах [8]. Эти нейтрино приходят главным образом от Солнца, но также от сверхновых звёзд. Кроме того, современные обсерватории могут регистрировать космические лучи, поскольку это частицы очень высокой энергии, дающие при входе в атмосферу Земли каскады вторичных частиц [10]. Кроме того, некоторые будущие детекторы нейтрино будут также непосредственно чувствительны к частицам, рожденным, когда космические лучи попадают в атмосферу Земли [8]. Новым направлением в разновидности методов астрономии может стать гравитационно-волновая астрономия , которая стремится использовать детекторы гравитационных волн для наблюдения компактных объектов. Несколько обсерваторий уже построено, например, лазерный интерферометр гравитационной обсерватории LIGO , но гравитационные волны очень трудно обнаружить, и они до сих пор остаются неуловимыми [11]. Планетарная астрономия занимается не только наземными наблюдениями небесных тел, но и их непосредственным изучением с помощью космических аппаратов, в том числе доставивших на Землю образцы вещества. Кроме того, многие аппараты собирают различную информацию на орбите или на поверхности небесных тел, а некоторые и проводят там различные эксперименты. Она занимается измерениями положения небесных объектов. Точные данные о расположении Солнца, Луны, планет и звезд когда-то играли чрезвычайно важную роль в навигации. Тщательные измерения положения планет привели к глубокому пониманию гравитационных возмущений, что позволило с высокой точностью рассчитывать их прошлое расположение и предсказывать будущее. Эта отрасль известна как небесная механика. Сейчас отслеживание околоземных объектов позволяет прогнозирования сближения с ними, а также возможные столкновения различных объектов с Землёй [12]. Эти измерения обеспечили основу для определения свойств отдаленных звезд; свойства могут быть сопоставлены с соседними звёздами. Измерения лучевых скоростей и собственных движений небесных тел позволяет исследовать кинематику этих систем в нашей галактике. Астрометрические результаты могут использоваться для измерения распределения темной материи в галактике [13]. В х годах астрометрические методы измерения звездных колебаний были применены для обнаружения крупных внесолнечных планет планет на орбитах соседних звёзд [14]. Исследования с помощью космической техники занимают особое место среди методов изучения небесных тел и космической среды. Начало было положено запуском в СССР в году первого в мире искусственного спутника Земли. Космические аппараты позволили проводить исследования во всех диапазонах длин волн электромагнитного излучения. Поэтому современную астрономию часто называют всеволновой. Внеатмосферные наблюдения позволяют принимать в космосе излучения, которые поглощает или очень меняет земная атмосфера: Исследование этих, ранее недоступных видов излучения звезд и туманностей, межпланетной и межзвездной среды очень обогатило наши знания о физических процессах Вселенной. Много информации о природе отдаленных от нас тел и их систем также получено благодаря исследованиям, выполненным с помощью спектрографов, установленных на различных космических аппаратах. Астрономы-теоретики используют широкий спектр инструментов, которые включают аналитические модели например, политропы для приближенного поведения звезд и численное моделирование. Каждый из методов имеет свои преимущества. Аналитическая модель процесса, как правило, лучше дает понять суть того, почему это что-то происходит. Численные модели могут свидетельствовать о наличии явлений и эффектов, которых, вероятно, иначе не было бы видно [15] [16]. Теоретики в области астрономии стремятся создавать теоретические модели и выяснить в исследованиях последствия этих моделирований. Это позволяет наблюдателям искать данные, которые могут опровергнуть модель или помогает в выборе между несколькими альтернативными или противоречивыми моделями. Теоретики также экспериментируют в создании или видоизменению модели с учетом новых данных. В случае несоответствия общая тенденция состоит в попытке достигнуть коррекции результата минимальными изменения модели. В некоторых случаях большое количество противоречивых данных со временем может привести к полному отказу от модели. Темы, которые изучают теоретические астрономы: Теория относительности важна для изучения крупномасштабных структур, для которых гравитация играет значительную роль в физических явлениях. Это основа исследований чёрных дыр и гравитационных волн. Общий объём любительских наблюдений больше, чем профессиональных, хотя технические возможности любителей намного меньше. Иногда они самостоятельно строят себе оборудование как и 2 века назад. Наконец большинство ученых вышли именно из этой среды. Одна из ветвей любительской астрономии, любительская астрофотография, представляет собой фотографирование участков ночного неба. Многие любители специализируются по отдельным объектам, типам объектов или типам событий [18] [19]. Большинство любителей работает в видимом спектре, но небольшая часть экспериментирует с другими длинами волн. Это включает использование инфракрасных фильтров на обычных телескопах, а также использование радиотелескопов. Некоторые астрономы-любители используют как домашние телескопы, так и радиотелескопы, которые изначально были построены для астрономических учреждений, но теперь доступны для любителей как для крупных исследовательских институтов [20] [21]. Астрономы-любители и сейчас продолжают вносить вклад в эту науку. Это одна из немногих дисциплин, где их вклад может быть значительным. Довольно часто они наблюдают покрытия астероидами звёзд, и эти данные используются для уточнения орбит астероидов. Иногда любители находят кометы, а многие из них регулярно наблюдают переменные звёзды. А достижения в области цифровых технологий позволили любителям добиться впечатляющего прогресса в области астрофотографии [22] [23] [24]. Более 10 лет на год астрономия не преподаётся в школах России в виде отдельного предмета. Материал из Википедии — свободной энциклопедии. Это стабильная версия , отпатрулированная 6 июня Астрометрия Созвездия Небесная сфера Системы небесных координат Время Небесная механика Астрофизика Эволюция звёзд Нейтронные звёзды и чёрные дыры Астрофизическая гидродинамика Галактики Млечный Путь Строение галактик Эволюция галактик Активные ядра галактик Космология Красное смещение Реликтовое излучение Теория Большого взрыва Тёмное вещество Тёмная энергия История астрономии Астрономы Любительская астрономия Астрономические инструменты Астрономические обсерватории Астрономические символы Освоение космоса Планетология Космонавтика. Астрометрия , небесная механика. Проверено 8 сентября Архивировано 5 сентября года. George Philis Limited, Архивировано 30 июля года. Проверено 11 августа Архивировано 5 августа года. Particle Physics and Astronomy Research Council 14 August Проверено 17 августа Архивировано 8 сентября года. Cosmic Rays and Particle Physics. Opening new windows in observing the Universe. Проверено 3 февраля Архивировано 6 сентября года. Проверено 21 августа Архивировано 7 сентября года. University of Virginia Department of Astronomy. Проверено 10 августа Архивировано 26 августа года. Internal Constitution of the Stars. Проверено 24 августа Архивировано 22 августа года. Архивировано 1 сентября года. Karl Jansky and the Discovery of Cosmic Radio Waves. Архивировано 31 августа года. Архивировано 24 мая года. Архивировано 21 августа года. IAU Central Bureau for Astronomical Telegrams. Проверено 24 октября Архивировано 24 октября года. Архивировано 2 февраля года. Пришли к торжеству Cредневековья: Страницы, использующие волшебные ссылки ISBN Статьи со ссылками на Викисловарь Статьи со ссылками на Викиучебник Википедия: Ссылка на Викитеку непосредственно в статье Статьи со ссылками на Викиновости Википедия: Ссылка на Викиучебник непосредственно в статье Википедия: Статьи с нерабочими ссылками с мая Навигация Персональные инструменты Вы не представились системе Обсуждение Вклад Создать учётную запись Войти. Пространства имён Статья Обсуждение. Просмотры Читать Править Править вики-текст История. В других проектах Викисклад Викиучебник Викиверситет. Эта страница последний раз была отредактирована 6 июня в Текст доступен по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike ; в отдельных случаях могут действовать дополнительные условия. Свяжитесь с нами Политика конфиденциальности Описание Википедии Отказ от ответственности Разработчики Соглашение о cookie Мобильная версия.


Астрономия


Весь космос мы наблюдать не можем по ряду причин техническим: Космология — изучает строение, происхождение, эволюцию и будущую судьбу Вселенной в целом. Астрономия буквально — наука о поведении звезд — более узкая отрасль космологии наиболее важная! В астрономии непосредственно можно наблюдать только объекты, испускающие электромагнитное излучение , в том числе свет. Наблюдаемая, или светящаяся, материя либо сама испускает видимый свет в результате идущих внутри нее процессов звезды , либо отражает падающие лучи планеты Солнечной системы, туманности. Галилей направил на небо свою простую подзорную трубу , совершив тем самым революцию в области астрономических наблюдений. Сейчас астрономические наблюдения проводят с помощью телескопов. Оптические телескопы бывают 2-х типов: В современных телескопах человеческий глаз заменен фотопластинками или цифровыми камерами , которые в состоянии аккумулировать световой поток на протяжении больших временных промежутков, что позволяет обнаруживать еще более мелкие объекты. Телескопы устанавливаются на высоких горных вершинах, где в наименьшей степени сказывается влияние атмосферы и света больших городов на изображение. Поэтому сегодня большая часть профессиональных телескопов сконцентрирована в обсерваториях, которых не так много: Самый крупный телескоп — строится в Чили Южно-Европейской обсерваторией включает систему из 4 телескопов диаметром 8,2 м каждый. Благодаря ему получено глубокое, никогда ранее недостижимое изображение звездного неба, наблюдались планетарные системы в стадии формирования, получены данные о существовании огромных черных дыр в центрах разных галактик. Телескоп должен закончить работу к г; сейчас запущен другой более современный. Неоптическая астрономия — изучает объекты, испускающие ЭМ-излучение за рамками видимого света. Электромагнитное излучение — форма электрической и магнитной энергии, которая распространяется в космосе со скоростью света. Единица измерения — длина волны м. ЭМ-спектр условно разделен на полосы, характеризующиеся определенным интервалом длин волн. Четкие границы между диапазонами определить нельзя, так как они часто перекрывают друг друга. Аппаратура для неоптической астрономии сильно отличается от традиционных телескопов больше напоминает счетчики частиц, чем телескопы и в большинстве случаев находится на борту спутников на орбите Земли, так как земная атмосфера поглощает почти всё электромагнитное излучение, идущее из космоса, кроме видимого. Такая аппаратура используется с х гг. Первый искусственный спутник Земли с астрономической аппаратурой был запущен в г. Помимо астрономических, спутники выполняют военные, экологические, телекоммуникационные и др. Радиотелескоп состоит из трех частей: Диаметр антенны обычно составляет десятки метров до м , ее можно перенаправлять в желаемом направлении неба. Телескопы для наблюдения в ИК-диапазоне устанавливают на большой высоте: При помощи таких телескопов наблюдают относительно холодные объекты планеты, пылевые облака. Наблюдения почти полностью ведутся в космосе. Благодаря УФ-астрономии открыта потеря материи звездами в виде звездного ветра, подтверждены выбросы водяного пара кометами и мн. Наблюдения также ведутся в космосе. Благодаря такой аппаратуре установлено диффузное излучение нашей Галактики и выявлены ядра галактик с особо интенсивным излучением. Нейтринная астрономия — изучение процессов, происходящих в звездах, с помощью фиксации элементарных частиц нейтрино. Нейтрино — элементарные частицы, не имеющие электрического заряда. Рождающиеся в Солнце нейтрино попадают на Землю в заметном количестве. Через 1 см 2 земной поверхности постоянно проходят миллиарды нейтрино. Образовавшиеся в центре Солнца нейтрино не поглощаются окружающей материей, поэтому они способны очень быстро достичь Земли. Для обнаружения нейтрино используют огромные баки с тетрахлорэтиленом. Атомы Cl , взаимодействуя с нейтрино, могут превращаться в Ar , тем самым обнаруживая попадание нейтрино. Чтобы избежать неожиданного проникновения посторонних сигналов в результате прохода частиц других типов, ловушки для нейтрино устанавливают высоко в горах на высоте 1,5 км — Баксанское ущелье на Кавказе или на морском дне. Однако и в этих огромных аппаратах выявляется всего несколько частиц в сутки. Изучение объектов Солнечной системы. Осуществляется с помощью дистанционных лабораторий на борту автоматических межпланетных станций с х гг. Да какие ж вы математики, если запаролиться нормально не можете??? Дисконтные методы анализа эффективности инвестиционных проектов. Исследования Rg-диагностика рака пищевода анатомия пищевода, методика исследования, симптомы рака пищевода Web-методы Авторский логотип, методы создания и использования в коллекции. Методы защиты баз данных. Методы восстановления базы данных. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Методы астрономических исследований Компоненты мегамира Космос мегамир — весь мир, окружающий планету Земля. Вселенная — часть космоса, доступная наблюдению. Основу этой дисциплины составляют астрономия, физика и математика. Методы исследования в астрономии В астрономии непосредственно можно наблюдать только объекты, испускающие электромагнитное излучение , в том числе свет. Основную информацию получают при использовании оптических приборов. Оптическая астрономия — изучает видимые то есть светящиеся объекты.


https://gist.github.com/6f6d20460d22a1a19dcf9362b0703865
https://gist.github.com/14a377554d1836832ae76dcae74e077b
https://gist.github.com/a5bf25035825f8f6266a4aa9879b5dc3
Sign up for free to join this conversation on GitHub. Already have an account? Sign in to comment