Ce studiază astrofizicii? Astrofizică modernă

Astronomia este o știință care studiază corpurile cerești, mișcarea, structura lor, precum și sistemele formate de ele. Aceasta este cea mai veche zonă de cunoaștere: originile astronomiei se pierd în adâncuri de secole. Se poate spune că a evoluat împreună cu omenirea. Astăzi, astronomia nu se oprește. Folosind cea mai recentă tehnologie, oamenii de știință perfecționează în mod constant și completează teoriile deja stabilite. Cele mai puternice descoperiri din ultimii ani au fost adesea asociate cu acele fenomene pe care astrofizicii le studiază. La putere maximă, folosind progresele tehnologice, astronomii se confruntă în mod inevitabil cu limitările minții umane. Astrofizica - divizarea astronomiei, poate mai des decât altele, se confruntă cu fapte care nu pot fi încă explicate. Oamenii de știință lucrează sub bannerul său, încercând să găsească răspunsuri la întrebări din ce în ce mai complexe, stimulând astfel progresul tehnologic. Despre ceea ce astrofiziciștii învață, ceea ce au învățat deja și ce ghicitori le oferă universului astăzi și vor fi discutate mai jos.

caracteristici

Astrofizica este preocupată de definirea caracteristicilor fizice obiecte spatiale și interacțiunile acestora. În teoriile sale, ea se bazează pe cunoașterea legilor naturii, acumulate de știință în procesul de studiere a proprietăților materiei de pe Pământ.
Oamenii de știință-astrofiziciști se confruntă cu limitări semnificative în munca lor. Spre deosebire de colegii care studiază microcosmosul sau obiectele macro din Pământ, ei nu pot efectua experimente. Multe dintre forțele care acționează în spațiu se manifestă numai pe o distanță uriașă sau în prezența unei uriașe prin masă și volum de obiecte. În laborator, această interacțiune nu va fi studiată, deoarece este imposibil să se creeze condițiile necesare. Astrofizica generală se referă în principal la rezultatele observării pasive.

În astfel de condiții, este dificil să ne imaginăm obținerea de date despre obiecte. Măsurarea directă a parametrilor necesari datorită imposibilității experimentelor din această secțiune a astronomiei nu există. În acest caz, ce studiază astrofizicienii și la ce se bazează concluziile lor? Principala sursă de informare a oamenilor de știință în astfel de condiții este analiza undelor electromagnetice care radiază corpurile cerești.

Cum a început totul

Astronomia este o știință care a studiat corpurile cerești din timpuri imemoriale, însă o asemenea diviziune ca astrofizica nu a fost întotdeauna acolo. De fapt, formarea sa a început în 1859, când G. Kirchhoff și Robert Bunsen, la sfârșitul unei serii de experimente stabilit ca orice element chimic are un spectru unic de linie. Aceasta a însemnat că spectrul corpului ceresc poate fi folosit pentru a judeca compoziția sa chimică. Deci sa născut analiza spectrală și, împreună cu ea, a existat și o astrofizică.

semnificație

În 1868, metoda nou creată a făcut posibilă descoperirea unui nou element chimic, heliu. A fost descoperită în timpul observării unei eclipse totale a soarelui și studiului cromosferei stelei.

Astrofizica moderna se bazeaza, in mare masura, pe date analiză spectrală. Tehnologia avansată vă permite să obțineți informații despre aproape toate caracteristicile corpurilor celeste, precum și spațiul interstelar: temperatura, compoziția, comportamentul atomilor, tensiunea câmpurilor magnetice și așa mai departe.

Radiații invizibile

Descoperirea emisiilor radio a extins semnificativ posibilitățile de astrofizică. Studiul său a permis de înregistrare cu gaz rece, care umple spatiul interstelar si emite lumina invizibila ochiului, precum și procesele în pulsarii îndepărtate și stelele neutronice. O mare importanță pentru toată astronomia a fost descoperirea radiație relică, care a devenit o confirmare a teoriei bang-ului mare care se forma în acel moment.

Epoca spațială a dat astrofiziciștilor noi oportunități. Radiațiile ultraviolete, radiațiile X și gamma, calea spre Pământ, care blochează atmosfera, au devenit disponibile. Telescoapele create cu descoperiri noi au făcut posibilă detectarea gazului fierbinte în grupuri de galaxii, Radiații cu raze X stelele neutronice, unele caracteristici ale găurilor negre.

Probleme de astrofizică

Știința modernă a depășit cu mult starea în care se afla la sfârșitul secolului al XIX-lea. Astăzi, astrofizicii folosesc toate cele mai recente realizări în domeniul înregistrării radiațiilor electromagnetice și obținerii de date pe obiecte aflate la distanță. Cu toate acestea, nu se poate spune că această secțiune a astronomiei se mișcă absolut neîngrădită pe calea studierii universului. Condițiile care se dezvoltă în spațiul îndepărtat sunt uneori atât de greu de înregistrat și înțeleg că interpretarea datelor obținute cu privire la anumite obiecte este dificilă.

În vecinătatea gaurii negre, adâncimile stelelor neutronice și câmpurile lor magnetice, pot apărea proprietăți fizice noi ale materiei. Imposibilitatea reproducerii chiar și a condițiilor extreme sau extreme în care au loc astfel de procese cosmice formează principalele complexități ale astrofizicii.

Modelul Universului

Una dintre cele mai importante sarcini ale astronomiei moderne este de a înțelege cum se dezvoltă vastul cosmos. Până în prezent, există două versiuni principale: universul deschis și închis. Primul implică o expansiune constantă și nelimitată. În acest model, distanța dintre galaxii crește doar și, după un timp, spațiul va deveni un deșert lipsit de viață, cu insule rare de materie solidă. O altă opțiune sugerează că faza de expansiune, care pentru majoritatea este un fapt incontestabil, va veni o fază a compresiei universului. Un răspuns neechivoc la întrebarea care este teoria corectă nu este încă disponibil. În plus, există descoperiri care complică în mod semnificativ înțelegerea viitorului universului și introduc un anumit haos într-o imagine aparent armonioasă. Acestea includ, de exemplu, detectarea materia întunecată și energie.

Găuri negre, exploziile cu raze gama

Dintre toate studiile astrofiziciștilor, există o serie de obiecte cu o atingere specială de mister. Ele se referă și la principalele probleme ale acestei secțiuni de astronomie. Acestea includ găurile negre, multe procese fizice în spațiul cărora nu au fost studiate deloc și exploziile cu raze gama. Acestea din urmă reprezintă eliberarea unei cantități uriașe de energie, impulsurile radiației gamma. Și natura lor nu este complet clară.

Înțelegerea unor astfel de obiecte și fenomene poate schimba în mod semnificativ înțelegerea noastră a structurii universului și a legilor cosmosului. Este contactul constant cu secretele universului care transformă astrofizica în fruntea științei, evidențiind simultan limitele cunoașterii moderne și stimulând dezvoltarea lor ulterioară. Se poate spune că această secțiune a astronomiei a devenit un fel de marcator al progresului: fiecare descoperire marchează victoria minții umane asupra unui alt mister.