Astrofizică obiect de studiu, istorie, teorii, ramuri

3565
Charles McCarthy
Astrofizică obiect de studiu, istorie, teorii, ramuri

astrofizică este responsabil pentru combinarea abordărilor fizicii și chimiei pentru a analiza și explica toate corpurile din spațiu, cum ar fi stelele, planetele, galaxiile și altele. Apare ca o ramură a astronomiei și face parte din științele legate de studiul Universului.

O parte a obiectului de studiu are legătură cu căutarea înțelegerii originii vieții în Univers și a funcției sau rolului ființelor umane în cadrul acestuia. De exemplu, încercați să descoperiți cum se dezvoltă mediile cu condiții favorabile dezvoltării vieții în cadrul unui sistem planetar.

Astrofizica studiază obiectele din spațiu în ceea ce privește structura și compoziția lor chimică și fizică. Spectrul electromagnetic este principala dvs. sursă de informații. Imagine de WikiImages de la Pixabay

Indice articol

  • 1 Obiect de studiu
  • 2 Istoria astrofizicii
  • 3 Teorii remarcabile pentru studiul astrofizicii
    • 3.1 Teoria inflaționistă a universului
    • 3.2 Teoria electromagnetică a lui Maxwell
  • 4 Metode de culegere a informațiilor
    • 4.1 Spectrometrul
    • 4.2 Fotometria astronomică
    • 4.3 Astrofotografie
  • 5 ramuri implementate în astrofizică observațională
    • 5.1 Radioastronomia
    • 5.2 Astronomia în infraroșu 
    • 5.3 Astronomia optică
    • 5.4 Astronomia razelor gamma 
  • 6 Concepte relevante
    • 6.1 Spectrul electromagnetic
    • 6.2 Obiect astronomic
    • 6.3 Radiații
  • 7 Referințe

Obiect de studiu

Astrofizica are ca obiect de studiu să explice originea și natura corpurilor astronomice. Unii dintre factorii pe care îi analizează sunt densitatea, temperatura, compoziția chimică și luminozitatea..

Această ramură a astronomiei folosește spectrul electromagnetic ca sursă principală de informații pentru orice obiectiv astronomic din univers. Sunt studiate, printre altele, planete, stele și galaxii. În prezent, în plus, se concentrează pe ținte mai complexe sau îndepărtate, cum ar fi găurile negre, materia întunecată sau energia întunecată..

O mare parte din tehnologia modernă implementată în abordarea astrofizică permite obținerea informațiilor prin lumină. Odată cu studiul spectrului electromagnetic, această disciplină este capabilă să studieze și să cunoască corpurile astronomice vizibile și invizibile pentru ochiul uman.. 

Istoria astrofizicii

Apariția astrofizicii ca ramură a astronomiei are loc în secolul al XIX-lea. Istoria sa este plină de antecedente relevante în care chimia este strâns legată de observațiile optice. Spectroscopia este cea mai crucială tehnică de studiu pentru dezvoltarea științei și este responsabilă pentru analiza interacțiunii dintre lumină și materie. 

Spectroscopia, precum și stabilirea chimiei ca știință, au fost elemente care au influențat în mod deosebit progresul astrofizicii. În 1802 William Hyde Wollaston, chimist și fizician de origine engleză, descoperă câteva urme întunecate în spectrul solar.

Mai târziu, fizicianul german Joseph von Fraunhofer notează singur că aceste urme ale spectrului optic al soarelui se repetă în stele și planete precum Venus. De aici a dedus că aceasta era o proprietate inerentă a luminii. Analiza spectrală a luminii, elaborat de Fraunhofer, a fost unul dintre tiparele de urmat de diverși astronomi. 

Un alt nume dintre cele mai proeminente este cel al astronomului William Huggins. În 1864, printr-un spectroscop pe care îl instalase în observatorul său, a reușit să descopere folosind acest instrument că era posibil să se determine compoziția chimică și să se obțină câțiva parametri fizici ai nebuloaselor..

De exemplu, temperatura și densitatea ar putea fi găsite. Observația lui Huggins a fost făcută pentru a studia nebuloasa NGC6543, mai cunoscută sub numele de „Ochi de pisică”.. 

Huggins s-a bazat pe studiile lui Fraunhofer pentru a aplica analiza spectrală a soarelui și să o folosească în același mod pentru stele și nebuloase. În plus, Huggins și profesorul de chimie la King's College din Londra, William Miller, au petrecut mult timp efectuând studii de spectroscopie pe elemente terestre pentru a le putea identifica în studiile stelelor..

Până în secolul al XX-lea, calitatea descoperirilor a fost împiedicată de limitările instrumentelor. Acest lucru a motivat construirea de echipe cu îmbunătățiri care au permis cel mai semnificativ progres până în prezent..

Teorii remarcabile pentru studiul astrofizicii

Teoria inflaționistă a universului

Teoria inflaționistă a fost postulată de fizicianul și cosmologul Alan H Guth în 1981. Acesta își propune să explice originea și expansiunea universului. Ideea de „inflație” sugerează existența unei perioade de timp de expansiune exponențială care a avut loc în lume în primele sale momente de formare..

Propunerea inflaționistă contrazice teoria Big Bang-ului, una dintre cele mai acceptate atunci când se caută explicații despre originea universului. În timp ce Big Bang-ul se așteaptă ca expansiunea universului să fi încetinit după explozie, teoria inflației afirmă contrariul. „Inflația” propune o expansiune accelerată și exponențială a universului care ar permite distanțe mari între obiecte și o distribuție omogenă a materiei. 

Teoria electromagnetică a lui Maxwell

Una dintre cele mai interesante contribuții din istoria științelor fizice sunt „ecuațiile Maxwell” din teoria sa electromagnetică..

În 1865, James Clerk Maxwell, specializat în fizica matematică, a publicat O teorie dinamică a câmpului electromagnetic în care a expus ecuațiile prin care dezvăluie munca comună între electricitate și magnetism, relație care a fost speculată încă din secolul al XVIII-lea.

Ecuațiile acoperă diferitele legi care sunt asociate cu electricitatea și magnetismul, cum ar fi legea lui Ampère, legea Faraday sau legea Lorentz.. 

Maxwell a detectat relația dintre forța gravitațională, atracția magnetică și lumina. Anterior, în cadrul astrofizicii erau evaluate doar proprietăți precum gravitația sau inerția. După contribuția lui Maxwell, a fost introdus studiul fenomenelor electromagnetice.

Metode de colectare a informațiilor

Spectrometrul

Fizicianul Gustav Kirchhoff și chimistul Robert Bunsen, ambii germani, au fost creatorii primului spectrometru. În 1859 au demonstrat că fiecare substanță în stare pură este capabilă să transmită un spectru specific. 

Spectrometrele sunt instrumente optice care permit măsurarea luminii dintr-o parte specifică a unui spectru electromagnetic și ulterior identificarea materialelor. Măsurarea obișnuită se face determinând intensitatea luminii.

Primii spectrometri au fost prisme de bază cu gradații. În prezent sunt dispozitive automate care pot fi controlate într-un mod computerizat.

Fotometria astronomică

În astrofizică, aplicarea fotometriei este importantă, deoarece o mare parte din informații provin din lumină. Acesta din urmă este responsabil pentru măsurarea intensității luminii care poate proveni de la un obiect astronomic. Folosește un fotometru ca instrument sau poate fi integrat într-un telescop. Fotometria poate ajuta la determinarea, de exemplu, a magnitudinii posibile a unui obiect ceresc. 

Astrofotografie

Este vorba despre fotografia evenimentelor și obiectelor astronomice, aceasta include și zone ale cerului pe timp de noapte. Una dintre calitățile astrofotografiei este aceea de a putea transpune elemente îndepărtate în imagini, de exemplu, galaxii sau nebuloase. 

Ramuri implementate în astrofizică observațională

Această disciplină se concentrează pe colectarea datelor prin observarea obiectelor cerești. Folosește instrumente astronomice și studiul spectrului electromagnetic. O mare parte din informațiile obținute în fiecare ramură a astrofizicii observaționale au legătură cu radiația electromagnetică.. 

Radioastronomia

Obiectul său de studiu sunt obiecte cerești capabile să emită unde radio. Acordă atenție fenomenelor astronomice care sunt de obicei invizibile sau ascunse în alte porțiuni ale spectrului electromagnetic.

Pentru observații la acest nivel, se utilizează un radiotelescop, un instrument conceput pentru a percepe activitățile undelor radio..

Astronomia în infraroșu 

Este o ramură a astrofizicii și astronomiei în care este studiată și detectată radiația infraroșie de la obiectele cerești din univers. Această ramură este destul de largă, deoarece toate obiectele sunt capabile să emită radiații infraroșii. Aceasta implică faptul că această disciplină cuprinde studiul tuturor obiectelor existente în univers.. 

Astronomia în infraroșu este, de asemenea, capabilă să detecteze obiecte reci care nu pot fi percepute de instrumentele optice care funcționează cu lumină vizibilă. Stelele, norii de particule, nebuloasele și altele sunt câteva dintre obiectele spațiale care pot fi percepute. 

Astronomia optică

Cunoscută și sub numele de astronomie cu lumină vizibilă, este cea mai veche metodă de studiu. Cele mai utilizate instrumente sunt telescopul și spectrometrele. Acest tip de instrument funcționează în limita luminii vizibile. Această disciplină diferă de ramurile anterioare, deoarece nu studiază obiectele cu lumină invizibilă. 

Impresia artistului despre o explozie de raze gamma
[[Fișier: GRB artist NASA Zhang Woosley.jpg | GRB artist NASA Zhang Woosley]]

Astronomia razelor gamma 

Este cel care se ocupă de studierea acelor fenomene sau obiecte astronomice care sunt capabile să genereze raze gamma. Acestea din urmă sunt radiații de înaltă frecvență, mai mari decât razele X și au ca obiect radioactiv ca sursă..

Razele gamma pot fi localizate în sisteme astrofizice cu energie foarte mare, cum ar fi găurile negre, stelele pitice sau resturile de supernovă, printre altele..

Concepte relevante

Spectru electromagnetic

Este un domeniu de distribuție a energiei legat de undele electromagnetice. În raport cu un obiect specific, acesta este definit ca radiația electromagnetică care este capabilă să emită sau să absoarbă orice obiect sau substanță atât pe Pământ, cât și în spațiu. Spectrul include atât lumina vizibilă ochiului uman, cât și cea invizibilă.. 

Obiect astronomic

În astronomie, un obiect astronomic sau celest este numit orice entitate, set sau compoziție fizică care se găsește în mod natural în partea observabilă a universului. Obiectele astronomice pot fi planete, stele, luni, nebuloase, sisteme planetare, galaxii, asteroizi și altele.. 

Radiații

Se referă la energia care poate proveni dintr-o sursă și poate călători prin spațiu și chiar poate fi capabilă să pătrundă în alte materiale. Unele tipuri cunoscute de radiații sunt undele radio și lumina. Un alt tip de radiație familiară este „radiația ionizantă” care este generată prin surse care emit particule încărcate sau ioni..

Referințe

  1. Tipuri de spectre astronomice. Facilitatea Națională a Telescopului din Australia. Recuperat de la atnf.csiro.au
  2. Obiect astronomic. Wikipedia, enciclopedia gratuită. Recuperat de pe en.wikipedia.org 
  3. Spectrometre Spectometry.com. Recuperat de pe spectometry.com
  4. Ce este radiația? Specialist în radioprotecție. Societatea de Fizică a Sănătății. Recuperat de pe hps.org
  5.  Fjordman (2018). O istorie a astrofizicii - Partea 1. Jurnalul de la Bruxelles. Recuperat de pe brusselsjournal.com
  6. Astronomia luminii vizibile. Wikipedia, enciclopedia gratuită. Recuperat de pe en.wikipedia.org 
  7. Editorii Enciclopediei Britanice (2019). Astronomia cu raze gamma. Encyclopædia Britannica, inc. Recuperat de la britannica.com
  8. IR Astronomy: Prezentare generală. Science and Data Center for Astrophysics & Planetary Sciences. Recuperat de pe ipac.caltech.edu
  9. Licențiat R (2009) 1864. Huggins și nașterea astrofizicii. Lumea. Recuperat de pe elmundo.es
  10. Astrofizică. Wikipedia, enciclopedia gratuită. Recuperat de pe en.wikipedia.org 
  11. Radioastronomia este: Explorare și descoperire. Observatorul Național de Radioastronomie. Recuperat de la public.nrao.edu
  12. (2017) Ce spune teoria inflaționistă despre Univers?. Universitatea Internațională din Valencia. Recuperat de la universidadviu.es
  13. Bachelor R. (2015). 1865. Ecuațiile lui Maxwell transformă lumea. Cronici ale cosmosului. Lumea. Recuperat de pe elmundo.es

Nimeni nu a comentat acest articol încă.