Kaj študirajo astrofiziki? Moderna astrofizika

Astronomija je znanost, ki preučuje nebesna telesa, njihovo gibanje, strukturo in tudi sisteme, ki jih tvorijo. To je najstarejše področje znanja: izvor astronomije se izgubi v globinah stoletij. Lahko rečemo, da se je razvilo skupaj s človeštvom. In danes astronomija ne stoji mirno. Z uporabo najnovejše tehnologije znanstveniki nenehno izboljšujejo in dopolnjujejo že uveljavljene teorije. Najpogostejša odkritja zadnjih let so pogosto povezana s temi pojavi, ki jih astrofiziki študirajo. V polni moči, ki uporabljajo napredek v tehnologiji, se astronomi neizogibno soočajo z omejitvami človeškega uma. Astrofizika - delitev astronomije, morda bolj pogosto kot druge, se sooča z dejstvi, ki jih še ni mogoče razložiti. Znanstveniki, ki delajo pod njegovim bannerom, poskušajo najti odgovore na vedno bolj zapletena vprašanja in s tem spodbujati tehnološki napredek. O tem, kaj se učijo astrofiziki, kaj so se že naučili in kakšne zagonetke ponuja vesolje danes, in bodo obravnavane v nadaljevanju.

Značilnosti

Astrofizika se ukvarja z opredelitvijo fizičnih lastnosti vesoljskih objektov in njihove interakcije. V svojih teorijah se opira na znanje o zakonih narave, ki jih naukuje v procesu proučevanja lastnosti snovi na Zemlji.
Znanstveniki-astrofiziki se soočajo z znatnimi omejitvami v svojem delu. V nasprotju s kolegi, ki preučujejo mikrokozmos ali makro predmete na Zemlji, ne morejo izvajati eksperimentov. Mnoge sile, ki delujejo v vesolju, se manifestirajo le na veliki razdalji ali v prisotnosti velikih po masi in prostornini predmetov. V laboratoriju ta interakcija ne bo raziskana, saj je nemogoče ustvariti potrebne pogoje. Splošna astrofizika v bistvu obravnava rezultate pasivnega opazovanja.

V takšnih pogojih je težko predstavljati pridobivanje podatkov o predmetih. Neposredno merjenje potrebnih parametrov zaradi nezmožnosti eksperimentov v tem delu astronomije ne obstaja. V tem primeru, kaj astrofiziki študirajo in na kakšni so njihovi zaključki? Glavni vir informacij za znanstvenike v takih razmerah je analiza elektromagnetnih valov, ki izžareva nebesna telesa.

Kako se je vse začelo

Astronomija je znanost, ki je že od nekdaj proučevala nebesna telesa, vendar takšna delitev kot astrofizika ni bila vedno prisotna. Dejansko je začel svojo ustanovitev leta 1859, ko sta G. Kirchhoff in R. Bunsen po vrsti eksperimentov ugotovila, da ima vsak kemični element edinstven spekter linije. To pomeni, da lahko spekter nebesnega telesa uporabimo za presojo njegove kemične sestave. Tako se je rodila spektralna analiza, skupaj z njim pa je bila tudi astrofizika.

Ustreznost

Leta 1868 je novo ustvarjena metoda omogočila odkritje novega kemijskega elementa, helija. Ugotovljeno je bilo med opazovanjem popolnega sončnega mrka in študijo kromosfera zvezde.

Sodobna astrofizika v veliki meri temelji tudi na podatkih spektralna analiza. Napredna tehnologija vam omogoča pridobivanje informacij o skoraj vseh značilnostih nebesnih teles, kot tudi medzvezdni prostor: temperatura, sestava, obnašanje atomov, napetost magnetnih polj in tako naprej.

Nevidno sevanje

Odkrivanje radijskih emisij je znatno razširilo možnosti astrofizike. Njegova registracija mu je omogočila preučevanje medzvezdnega prostora za polnjenje hladnega plina in oddajanje nevidne svetlobe na oko, kakor tudi procesi, ki so potekali v oddaljenih pulsah in nevtronskih zvezdah. Odkritje je bilo zelo pomembno za vse astronomije relikvije, ki je postala potrditev teorije velikega banga, ki se je takrat oblikovala.

Vesoljska doba je astrofizičarjem dala nove priložnosti. Ultravijolično, rentgensko in gama sevanje, pot na Zemljo, ki atmosfero blokira, je postala na voljo. Teleskopi, ustvarjeni z novimi odkritji, so omogočili zaznavanje vročega plina v gručah galaksij, Rentgensko sevanje nevtronske zvezde, nekatere značilnosti črnih lukenj.

Težave astrofizike

Sodobna znanost je stopila daleč pred državo, v kateri je bila v poznem 19. stoletju. Danes astrofiziki uporabljajo vse najnovejše dosežke na področju snemanja elektromagnetnega sevanja in pridobivanje podatkov o oddaljenih objektih na njihovi podlagi. Vendar pa ne moremo reči, da se ta del astronomije popolnoma giblje po poti proučevanja vesolja. Pogoje, ki se razvijajo v oddaljenem prostoru, se včasih tako težko registrirajo in razumejo, da je tolmačenje podatkov o določenih predmetih težko.

V bližini črne luknje se lahko pojavijo globine nevtronskih zvezd in njihova magnetna polja, ki se lahko pojavijo pri novih fizikalnih lastnostih snovi. Nezmožnost niti približno reproduciranja skrajnih ali ekstremnih pogojev, v katerih se pojavljajo takšni kozmični procesi, so glavne kompleksnosti astrofizike.

Model vesolja

Ena najpomembnejših nalog sodobne astronomije je razumeti, kako se razvija vesolje. Do zdaj sta dve glavni različici: odprto in zaprto vesolje. Prvi pomeni stalno in neomejeno širitev. V tem modelu se razdalja med galaksijami poveča in čez nekaj časa postane brezživljena puščava z redkimi otočki iz trdne snovi. Druga možnost kaže, da bo ekspanzivna faza, ki je za večino nesporno dejstvo, prisotna v fazi stiskanja vesolja. Nedvoumen odgovor na vprašanje, katera teorija je pravilna, še ni na voljo. Poleg tega obstajajo odkritja, ki znatno otežujejo razumevanje prihodnosti vesolja in uvedejo določen kaos v navidezno harmonično sliko. Ti vključujejo na primer detekcijo temna snov in energijo.

Črne luknje, izbruhi gama-žarkov

Med vsemi temi astrofiziki študija, obstaja več predmetov s posebnim pridihom skrivnosti. Prav tako se nanašajo na glavne probleme tega dela astronomije. Te vključujejo črne luknje, številni fizični procesi v prostoru, ki jih sploh niso preučevali, in izbruhi gama-žarkov. Slednje predstavljajo sproščanje ogromne količine energije, impulzov gama sevanja. Njihova narava tudi ni popolnoma jasna.

Razumevanje takih predmetov in pojavov lahko bistveno spremeni naše razumevanje strukture vesolja in zakonov kozmosa. Je stalni stik s skrivnostmi vesolja, zaradi česar astrofizika predstavlja vodilno vlogo v znanosti, hkrati pa izpostavlja omejitve sodobnega znanja in spodbuja njihov nadaljnji razvoj. Lahko rečemo, da je ta del astronomije postal nekakšen marker za napredek: vsako odkritje zaznamuje zmago človeškega uma nad še eno skrivnostjo.