Астрономия
Астрономия – естественная наука , изучающая небесные объекты и явления, происходящие в космосе. Он использует математику , физику и химию , чтобы объяснить их происхождение и их общую эволюцию . Объекты интереса включают планеты , луны , звезды , туманности , галактики , метеороиды , астероиды и кометы . Соответствующие явления включают взрывы сверхновых , гамма-всплески , квазары , блазары , пульсары и космическое микроволновое фоновое излучение . В более общем плане астрономия изучает все, что происходит за пределами атмосферы Земли . Космология — раздел астрономии, изучающий Вселенную в целом.
Астрономия – одна из древнейших естественных наук. Ранние цивилизации в письменной истории проводили методические наблюдения за ночным небом . К ним относятся египтяне , вавилоняне , греки , индийцы , китайцы , майя и многие древние коренные народы Америки . В прошлом астрономия включала в себя такие разнообразные дисциплины, как астрометрия , небесная навигация , наблюдательная астрономия и составление календарей .
Профессиональная астрономия разделена на наблюдательную и теоретическую отрасли. Наблюдательная астрономия ориентирована на получение данных в результате наблюдений астрономических объектов. Эти данные затем анализируются с использованием основных принципов физики. Теоретическая астрономия ориентирована на разработку компьютерных или аналитических моделей для описания астрономических объектов и явлений. Эти два поля дополняют друг друга. Теоретическая астрономия стремится объяснить результаты наблюдений, а наблюдения используются для подтверждения теоретических результатов.
Астрономия — одна из немногих наук, в которой любители играют активную роль . Это особенно верно для открытия и наблюдения кратковременных событий . Астрономы-любители помогли сделать множество важных открытий, например, найти новые кометы.
Этимология
Астрономия (от греческого ἀστρονομία от ἄστρον astron , «звезда» и -νομία -nomia от νόμος nomos , «закон» или «культура») означает «закон звезд» (или «культура звезд» в зависимости от перевода) . Астрономию не следует путать с астрологией , системой убеждений, которая утверждает, что человеческие дела коррелируют с положением небесных объектов. [2] Хотя эти две области имеют общее происхождение, теперь они совершенно различны. [3]
Использование терминов «астрономия» и «астрофизика».
«Астрономия» и « астрофизика » — синонимы. [4] [5] [6] Согласно строгим словарным определениям, «астрономия» означает «изучение объектов и материи за пределами земной атмосферы, а также их физических и химических свойств». [7] в то время как «астрофизика» относится к разделу астрономии, занимающемуся «поведением, физическими свойствами и динамическими процессами небесных объектов и явлений». [8] В некоторых случаях, как во введении к вводному учебнику « Физическая Вселенная» Фрэнка Шу , «астрономия» может использоваться для описания качественного изучения предмета, тогда как «астрофизика» используется для описания физически ориентированной версии предмета. . [9] Однако, поскольку большинство современных астрономических исследований посвящены предметам, связанным с физикой, современную астрономию фактически можно назвать астрофизикой. [4] Некоторые области, такие как астрометрия , являются чисто астрономией, а не астрофизикой. Различные кафедры, в которых ученые проводят исследования по этой теме, могут использовать термины «астрономия» и «астрофизика», отчасти в зависимости от того, является ли кафедра исторически связанной с кафедрой физики. [5] и многие профессиональные астрономы имеют степень по физике, а не по астрономии. [6] Некоторые названия ведущих научных журналов в этой области включают «Астрономический журнал» , «Астрофизический журнал» и «Астрономия и астрофизика» .
История
Древние времена
В ранние исторические времена астрономия заключалась только в наблюдении и предсказании движений объектов, видимых невооруженным глазом. В некоторых местах ранние культуры собирали массивные артефакты, которые, возможно, имели какое-то астрономическое значение. Помимо церемониального использования, эти обсерватории можно было использовать для определения времен года, что является важным фактором для определения того, когда сажать сельскохозяйственные культуры, и для понимания продолжительности года. [10]
До того, как были изобретены такие инструменты, как телескоп, ранние исследования звезд проводились невооруженным глазом. По мере развития цивилизаций, особенно в Египте , Месопотамии , Греции , Персии , Индии , Китае и Центральной Америке , были созданы астрономические обсерватории и начали развиваться идеи о природе Вселенной. Самая ранняя астрономия заключалась в составлении карт положений звезд и планет, наука, которая теперь называется астрометрией . На основе этих наблюдений сформировались ранние представления о движении планет, философски исследовалась природа Солнца, Луны и Земли во Вселенной. Считалось, что Земля является центром Вселенной, вокруг которой вращаются Солнце, Луна и звезды. Это известно как геоцентрическая модель Вселенной, или система Птолемея , названная в честь Птолемея . [11]
Особенно важным ранним развитием было начало математической и научной астрономии, зародившееся среди вавилонян , заложивших основы более поздних астрономических традиций, развившихся во многих других цивилизациях. [13] Вавилоняне как обнаружили, что лунные затмения повторяются в повторяющемся цикле, известном сарос . [14]
Вслед за вавилонянами значительные успехи в астрономии были достигнуты в Древней Греции и эллинистическом мире. Греческая астрономия с самого начала отличалась поиском рационального физического объяснения небесных явлений. [15] В III веке до нашей эры Аристарх Самосский оценил размеры и расстояние до Луны и Солнца и предложил модель Солнечной системы , в которой Земля и планеты вращаются вокруг Солнца, теперь называемую гелиоцентрической моделью. [16] Во 2 веке до нашей эры Гиппарх открыл прецессию , рассчитал размер и расстояние до Луны и изобрел самые ранние известные астрономические устройства, такие как астролябия . [17] Гиппарх также создал обширный каталог из 1020 звезд, а большинство созвездий северного полушария взяты из греческой астрономии. [18] Антикитерский механизм ( ок. 150–80 до н.э.) был ранним аналоговым компьютером , предназначенным для расчета местоположения Солнца , Луны и планет на заданную дату. Технологические артефакты подобной сложности не появлялись вновь до 14 века, когда механические астрономические часы . в Европе появились [19]
Средний возраст
В Средневековой Европе жил ряд выдающихся астрономов. Ричард Уоллингфорд (1292–1336) внес большой вклад в астрономию и часовое дело , включая изобретение первых астрономических часов Rectangulus , которые позволяли измерять углы между планетами и другими астрономическими телами, а также экваторий под названием Альбион , который может использоваться для астрономических расчетов, таких как Луны , Солнца и планет определение долготы , а также может предсказывать затмения . Николь Орем (1320–1382) и Жан Буридан (1300–1361) впервые обсудили доказательства вращения Земли; кроме того, Буридан также разработал теорию импульса (предшественницу современной научной теории инерции ), которая смогла показать планеты были способны двигаться без вмешательства ангелов. [20] Георг фон Пейербах (1423–1461) и Региомонтан (1436–1476) помогли сделать астрономический прогресс важным для разработки Коперником гелиоцентрической модели десятилетия спустя.
Астрономия процветала в исламском мире и других частях света. Это привело к появлению первых астрономических обсерваторий в мусульманском мире к началу 9 века. [21] [22] [23] В 964 году Галактика Андромеды , крупнейшая галактика в Местной группе , была описана персидским мусульманским астрономом Абд ар-Рахманом ас-Суфи в его «Книге неподвижных звезд» . [24] SN 1006 Сверхновая , самое яркое звездное событие видимой величины в зарегистрированной истории, наблюдалась египетским арабским астрономом Али ибн Ридваном и китайскими астрономами в 1006 году. Иранский ученый Аль-Бируни заметил, что, в отличие от Птолемея Солнца , апогей (высшая точка в небеса) был подвижным, а не фиксированным. [25] Некоторые из выдающихся исламских (в основном персидских и арабских) астрономов, внесших значительный вклад в науку, включают Аль-Баттани , Тебита , Абд ар-Рахмана ас-Суфи , Бируни , Абу Исхака Ибрагима аз-Заркали , Аль-Бирджанди и астрономов. Мараге Самарканд и . обсерваторий Астрономы того времени ввели множество арабских названий, которые сейчас используются для отдельных звезд . [26] [27]
Также считается, что руины Великого Зимбабве и Тимбукту [28] возможно, здесь располагались астрономические обсерватории. [29] В постклассической Западной Африке астрономы изучали движение звезд и связь со временем года, создавая карты небес, а также точные диаграммы орбит других планет на основе сложных математических расчетов. Сонгай Историк Махмуд Кати задокументировал метеоритный дождь в августе 1583 года. [30] [31] не велось астрономических наблюдений , но современные открытия показывают обратное. в Африке к югу от Сахары Раньше европейцы считали, что в доколониальном средневековье [32] [33] [34] [35]
На протяжении более шести столетий (от восстановления древних знаний в период позднего Средневековья до эпохи Просвещения) Римско-католическая церковь оказывала большую финансовую и социальную поддержку изучению астрономии, чем, вероятно, все другие учреждения. Среди мотивов Церкви было определение даты Пасхи . [36]
Научная революция
.jpg)
В эпоху Возрождения предложил Николай Коперник гелиоцентрическую модель Солнечной системы. Его работа была защищена Галилео Галилеем и развита Иоганном Кеплером . Кеплер был первым, кто разработал систему, правильно описывающую детали движения планет вокруг Солнца. Однако Кеплеру не удалось сформулировать теорию, лежащую в основе записанных им законов. [37] Исаак Ньютон с изобретением небесной динамики и закона тяготения наконец объяснил движение планет. Ньютон также разработал телескоп-рефлектор . [38]
Улучшения в размерах и качестве телескопа привели к дальнейшим открытиям. Английский астроном Джон Флемстид каталогизировал более 3000 звезд. [39] Более обширные звездные каталоги составил Николя Луи де Лакайль . Астроном Уильям Гершель составил подробный каталог туманностей и скоплений, а в 1781 году открыл планету Уран , первую обнаруженную новую планету. [40]
В течение 18–19 веков исследование проблемы трех тел Леонардом Эйлером , Алексисом Клодом Клеро и Жаном ле Роном д'Аламбером привело к более точным предсказаниям движения Луны и планет. Эта работа была дополнительно усовершенствована Жозефом-Луи Лагранжем и Пьером Симоном Лапласом , что позволило оценить массы планет и лун по их возмущениям. [41]
Значительные успехи в астрономии произошли с появлением новых технологий, в том числе спектроскопа и фотографии . Йозеф фон Фраунгофер в 1814—15 открыл в спектре Солнца около 600 полос, которые в 1859 Густав Кирхгоф приписал наличию различных элементов. Было доказано, что звезды похожи на собственное Солнце Земли, но имеют широкий диапазон температур , масс и размеров. [26]
Существование земной галактики Млечный Путь как отдельной группы звезд было доказано только в 20 веке, наряду с существованием «внешних» галактик. Наблюдаемое сокращение этих галактик привело к открытию расширения Вселенной . [42] Теоретическая астрономия привела к предположениям о существовании таких объектов, как черные дыры и нейтронные звезды , которые использовались для объяснения таких наблюдаемых явлений, как квазары , пульсары , блазары и радиогалактики . Физическая космология добилась огромных успехов в 20 веке. В начале 1900-х годов была сформулирована модель теории Большого взрыва , убедительно подтвержденная космическим микроволновым фоновым излучением , законом Хаббла и космологическим изобилием элементов . Космические телескопы позволили проводить измерения в тех частях электромагнитного спектра, которые обычно блокируются или размываются атмосферой. [43] В феврале 2016 года выяснилось, что LIGO проект обнаружил свидетельства существования гравитационных волн в сентябре прошлого года. [44] [45]
Наблюдательная астрономия
Основным источником информации о небесных телах и других объектах является видимый свет или, в более общем смысле, электромагнитное излучение . [46] Наблюдательную астрономию можно разделить на категории в соответствии с соответствующей областью электромагнитного спектра , в которой проводятся наблюдения. Некоторые части спектра можно наблюдать с поверхности Земли, тогда как другие части можно наблюдать только с больших высот или за пределами земной атмосферы. Конкретная информация по этим подполям приведена ниже.
Радиоастрономия
Радиоастрономия использует излучение с длиной волны более одного миллиметра за пределами видимого диапазона. [47] Радиоастрономия отличается от большинства других форм наблюдательной астрономии тем, что наблюдаемые радиоволны можно рассматривать как волны , а не как дискретные фотоны . Следовательно, относительно легче измерить как амплитуду , так и фазу радиоволн, тогда как на более коротких длинах волн это сделать не так легко. [47]
Хотя некоторые радиоволны излучаются непосредственно астрономическими объектами, являясь продуктом теплового излучения , большая часть наблюдаемого радиоизлучения является результатом синхротронного излучения , которое возникает, когда электроны вращаются вокруг магнитных полей . [47] Кроме того, ряд спектральных линий , создаваемых межзвездным газом , в частности спектральная линия водорода на длине волны 21 см, можно наблюдать в радиодиапазоне. [9] [47]
В радиодиапазоне можно наблюдать множество других объектов, включая сверхновые , межзвездный газ, пульсары и активные ядра галактик . [9] [47]
Инфракрасная астрономия
Инфракрасная астрономия основана на обнаружении и анализе инфракрасного излучения, длина волны которого превышает длину красного света и находится за пределами нашего зрения. Инфракрасный спектр полезен для изучения объектов, которые слишком холодны, чтобы излучать видимый свет, таких как планеты, околозвездные диски или туманности, свет которых блокируется пылью. Более длинные волны инфракрасного излучения могут проникать через облака пыли, которые блокируют видимый свет, что позволяет наблюдать молодые звезды, встроенные в молекулярные облака и ядра галактик. Наблюдения с помощью Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) оказались особенно эффективными при обнаружении многочисленных галактических протозвезд и их родительских звездных скоплений . [49] [50] За исключением инфракрасных волн, близких к видимому свету, такое излучение сильно поглощается атмосферой или маскируется, поскольку сама атмосфера производит значительное инфракрасное излучение. Следовательно, инфракрасные обсерватории приходится располагать в высоких и сухих местах на Земле или в космосе. [51] Некоторые молекулы сильно излучают в инфракрасном диапазоне. Это позволяет изучать химию космоса; более конкретно, он может обнаруживать воду в кометах. [52]
Оптическая астрономия
Исторически оптическая астрономия, также называемая астрономией видимого света, является старейшей формой астрономии. [53] Изображения наблюдений изначально рисовались вручную. В конце 19 века и большей части 20 века изображения делались с помощью фототехники. Современные изображения создаются с помощью цифровых детекторов, в частности с помощью устройств с зарядовой связью (ПЗС), и записываются на современные носители. Хотя видимый свет сам по себе простирается примерно от 4000 до 7000 Å (от 400 до 700 нм), [53] то же самое оборудование можно использовать для наблюдения некоторого ближнего ультрафиолетового и ближнего инфракрасного излучения.
Ультрафиолетовая астрономия
В ультрафиолетовой астрономии используются длины волн ультрафиолета примерно от 100 до 3200 Å (от 10 до 320 нм). [47] Свет этих длин волн поглощается атмосферой Земли, поэтому наблюдения на этих длинах волн должны проводиться из верхних слоев атмосферы или из космоса. Ультрафиолетовая астрономия лучше всего подходит для изучения теплового излучения и спектральных линий излучения горячих голубых звезд ( OB-звезд ), очень ярких в этом диапазоне волн. Сюда входят и голубые звезды в других галактиках, которые стали объектом нескольких ультрафиолетовых исследований. Другие объекты, обычно наблюдаемые в ультрафиолетовом свете, включают планетарные туманности , остатки сверхновых и активные ядра галактик. [47] Однако, поскольку ультрафиолетовый свет легко поглощается межзвездной пылью , необходима корректировка ультрафиолетовых измерений. [47]
Рентгеновская астрономия
Рентгеновская астрономия использует длины волн рентгеновских лучей . Обычно рентгеновское излучение возникает за счет синхротронного излучения (в результате движения электронов по орбитам линий магнитного поля), теплового излучения тонких газов с температурой выше 10 7 (10 миллионов) Кельвинов , а тепловое излучение густых газов выше 10 7 Кельвин. [47] Поскольку рентгеновские лучи поглощаются атмосферой Земли , все рентгеновские наблюдения должны проводиться с высотных воздушных шаров , ракет или рентгеновских астрономических спутников . Известные источники рентгеновского излучения включают рентгеновские двойные системы , пульсары , остатки сверхновых , эллиптические галактики , скопления галактик и активные ядра галактик . [47]
Гамма-астрономия
Гамма-астрономия наблюдает астрономические объекты на самых коротких длинах волн электромагнитного спектра. Гамма-лучи можно наблюдать непосредственно с помощью спутников, таких как Комптонская гамма-обсерватория , или специализированных телескопов, называемых атмосферными черенковскими телескопами . [47] Черенковские телескопы не обнаруживают гамма-лучи напрямую, а вместо этого обнаруживают вспышки видимого света, возникающие при поглощении гамма-лучей атмосферой Земли. [54]
Большинство гамма-излучения источников на самом деле представляют собой гамма-всплески , объекты, которые производят гамма-излучение только в течение от нескольких миллисекунд до тысяч секунд, прежде чем исчезнуть. Только 10% источников гамма-излучения являются непереходными источниками. К таким постоянным источникам гамма-излучения относятся пульсары, нейтронные звезды и кандидаты в черные дыры , такие как активные ядра галактик. [47]
Поля, не основанные на электромагнитном спектре
Помимо электромагнитного излучения, с Земли можно наблюдать и ряд других событий, происходящих с больших расстояний.
В нейтринной астрономии сильно экранированные подземные установки, такие как SAGE , GALLEX и Kamioka II/III астрономы используют для обнаружения нейтрино . Подавляющее большинство нейтрино, проходящих через Землю, исходит от Солнца , но 24 нейтрино были также обнаружены от сверхновой 1987А . [47] Космические лучи , состоящие из частиц очень высокой энергии (атомных ядер), которые могут распадаться или поглощаться при попадании в атмосферу Земли, приводят к образованию каскада вторичных частиц, которые могут быть обнаружены современными обсерваториями. [55] Некоторые будущие детекторы нейтрино также могут быть чувствительны к частицам, образующимся при попадании космических лучей в атмосферу Земли. [47]
Гравитационно-волновая астрономия — это развивающаяся область астрономии, в которой используются детекторы гравитационных волн для сбора данных наблюдений об удаленных массивных объектах. Было построено несколько обсерваторий, таких как Гравитационная обсерватория с лазерным интерферометром LIGO . LIGO сделала свое первое обнаружение 14 сентября 2015 года, наблюдая гравитационные волны от двойной черной дыры . [56] Вторая гравитационная волна была обнаружена 26 декабря 2015 года, и дополнительные наблюдения должны продолжаться, но гравитационные волны требуют чрезвычайно чувствительных инструментов. [57] [58]
Комбинация наблюдений, сделанных с использованием электромагнитного излучения, нейтрино или гравитационных волн и другой дополнительной информации, известна как астрономия с несколькими посланниками . [59] [60]
Астрометрия и небесная механика
Одной из старейших областей астрономии, да и всей науки, является измерение положения небесных объектов. Исторически точное знание положения Солнца, Луны, планет и звезд было важно в астрономической навигации (использовании небесных объектов для навигации) и при составлении календарей . [61] : 39
Тщательное измерение положений планет привело к четкому пониманию гравитационных возмущений и способности с большой точностью определять прошлые и будущие положения планет - область, известная как небесная механика . Совсем недавно отслеживание объектов, сближающихся с Землей, позволит прогнозировать близкие сближения или потенциальные столкновения Земли с этими объектами. [62]
Измерение звездного параллакса близлежащих звезд обеспечивает фундаментальную основу в лестнице космических расстояний , которая используется для измерения масштаба Вселенной. Измерения параллакса близлежащих звезд дают абсолютную основу для свойств более далеких звезд, поскольку их свойства можно сравнивать. Измерения лучевой скорости и собственного движения звезд позволяют астрономам построить график движения этих систем через галактику Млечный Путь. Астрометрические результаты являются основой для расчета распределения предполагаемой темной материи в галактике. [63]
В 1990-е годы измерение звездного колебания близлежащих звезд использовалось для обнаружения больших внесолнечных планет, вращающихся вокруг этих звезд. [64]
Теоретическая астрономия
| Нуклеосинтез |
|---|
 |
| похожие темы |
Астрономы-теоретики используют несколько инструментов, включая аналитические модели и численное моделирование ; у каждого есть свои особые преимущества. Аналитические модели процесса лучше дают более широкое представление о сути происходящего. Численные модели раскрывают существование явлений и эффектов, которые иначе не наблюдались бы. [65] [66]
Теоретики астрономии стремятся создать теоретические модели, основанные на существующих наблюдениях и известной физике, и предсказать последствия этих моделей для наблюдений. Наблюдение явлений, предсказанных моделью, позволяет астрономам выбирать между несколькими альтернативными или противоречивыми моделями. Теоретики также модифицируют существующие модели, чтобы учесть новые наблюдения. В некоторых случаях большой объем наблюдательных данных, не согласующихся с моделью, может привести к отказу от нее в значительной степени или полностью, как в случае геоцентрической теории , существования светоносного эфира , так и стационарной модели космической эволюции.
Явления, моделируемые астрономами-теоретиками, включают:
- звездная динамика и эволюция
- формирование галактики
- крупномасштабное распределение материи во Вселенной
- происхождение космических лучей
- общая теория относительности и физическая космология , включая струнную космологию и физику астрочастиц .
Современная теоретическая астрономия отражает драматические достижения в наблюдениях с 1990-х годов, включая исследования космического микроволнового фона , далеких сверхновых и красных смещений галактик , которые привели к разработке стандартной модели космологии . Эта модель требует, чтобы Вселенная содержала большое количество темной материи и темной энергии , природа которых в настоящее время не совсем понятна, но модель дает подробные предсказания, которые прекрасно согласуются со многими разнообразными наблюдениями. [67]
Конкретные подполя
Астрофизика
.png)
Астрофизика — это раздел астрономии, который использует принципы физики и химии «для выяснения природы астрономических объектов , а не их положения или движения в пространстве». [68] [69] Среди изучаемых объектов - Солнце , другие звезды , галактики , внесолнечные планеты , межзвездная среда и космический микроволновый фон . [70] [71] Их излучение исследуется во всех частях электромагнитного спектра , а изучаемые свойства включают светимость , плотность , температуру и химический состав. Поскольку астрофизика — очень широкий предмет, астрофизики обычно применяют многие дисциплины физики, включая механику , электромагнетизм , статистическую механику , термодинамику , квантовую механику , теорию относительности , ядра и физику элементарных частиц , а также атомную и молекулярную физику .
На практике современные астрономические исследования часто включают значительный объем работы в области теоретической и наблюдательной физики. Некоторые области исследований астрофизиков включают попытки определить свойства темной материи , темной энергии и черных дыр ; возможны ли путешествия во времени , могут ли образовываться червоточины или существует ли мультивселенная ; а также происхождение и конечная судьба вселенной . [70] Темы, также изучаемые астрофизиками-теоретиками, включают формирование и эволюцию Солнечной системы ; звездная динамика и эволюция ; формирование и эволюция галактик ; магнитогидродинамика ; крупномасштабная структура во материи Вселенной; происхождение космических лучей ; общая теория относительности и физическая космология , включая струнную космологию и физику астрочастиц .
Астрохимия
Астрохимия – это изучение количества и реакций молекул во Вселенной , а также их взаимодействия с излучением . Эта дисциплина представляет собой перекрытие астрономии и химии . Слово «астрохимия» можно применить как к Солнечной системе , так и к межзвездной среде . Изучение содержания элементов и соотношений изотопов в объектах Солнечной системы, таких как метеориты , также называют космохимией , а изучение межзвездных атомов и молекул и их взаимодействия с излучением иногда называют молекулярной астрофизикой. Образование, атомный и химический состав, эволюция и судьба облаков молекулярного газа представляют особый интерес, поскольку именно из этих облаков формируются солнечные системы. Исследования в этой области способствуют пониманию формирования Солнечной системы , происхождения и геологии Земли, абиогенеза , а также происхождения климата и океанов. [72]
Астробиология
Астробиология — междисциплинарная научная область, занимающаяся происхождением , ранней эволюцией , распространением и будущим жизни во Вселенной . Астробиология рассматривает вопрос о том, существует ли внеземная жизнь и как люди могут ее обнаружить, если она существует. [73] Термин экзобиология аналогичен. [74]
Астробиология использует молекулярную биологию , биофизику , биохимию , химию , астрономию, физическую космологию , экзопланетологию и геологию , чтобы исследовать возможность жизни в других мирах и помочь распознать биосферы , которые могут отличаться от биосферы на Земле. [75] Происхождение и ранняя эволюция жизни является неотъемлемой частью дисциплины астробиологии. [76] Астробиология занимается интерпретацией существующих научных данных , и хотя для придания контекста используются предположения, астробиология занимается прежде всего гипотезами , которые прочно вписываются в существующие научные теории .
Эта междисциплинарная область охватывает исследования происхождения планетных систем , происхождения органических соединений в космосе , взаимодействия горных пород, воды и углерода, абиогенеза на Земле, обитаемости планет , исследования биосигнатур для обнаружения жизни и исследования потенциала жизни для адаптации к вызовы на Земле и в космическом пространстве . [77] [78] [79]
Физическая космология
−13 — – −12 — – −11 — – −10 — – −9 — – −8 — – −7 — – −6 — – −5 — – −4 — – −3 — – −2 — – −1 — – 0 — |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Космологию (от греческого κόσμος ( космос ) «мир, вселенная» и λόγος ( логос ) «слово, исследование» или буквально «логика») можно считать исследованием Вселенной в целом.
.png)
Наблюдения за крупномасштабной структурой Вселенной , раздел, известный как физическая космология , обеспечили глубокое понимание формирования и эволюции космоса. Фундаментальной для современной космологии является общепринятая теория Большого взрыва , согласно которой наша Вселенная возникла в один момент времени , а затем расширялась в течение 13,8 миллиардов лет. [80] до его нынешнего состояния. [81] Идея Большого взрыва восходит к открытию микроволнового фонового излучения в 1965 году. [81]
В ходе этого расширения Вселенная претерпела несколько эволюционных этапов. Предполагается, что в самые ранние моменты Вселенная испытала очень быструю космическую инфляцию , которая гомогенизировала начальные условия. После этого нуклеосинтез произвел изобилие элементов ранней Вселенной. [81] (См. также нуклеокосмохронологию .)
Когда первые нейтральные атомы образовались из моря первичных ионов, космос стал прозрачным для излучения, высвобождая энергию, которую сегодня называют микроволновым фоновым излучением. Затем расширяющаяся Вселенная пережила Темный век из-за отсутствия звездных источников энергии. [82]
Иерархическая структура материи начала формироваться из мельчайших изменений массовой плотности пространства. Материя накапливалась в самых плотных регионах, образуя облака газа и самые ранние звезды, звезды Населения III . Эти массивные звезды запустили процесс реионизации и, как полагают, создали многие тяжелые элементы в ранней Вселенной, которые в результате ядерного распада создают более легкие элементы, позволяя циклу нуклеосинтеза продолжаться дольше. [83]
Гравитационные скопления сгруппировались в нити, оставив пустоты в промежутках. Постепенно организации газа и пыли слились, образовав первые примитивные галактики. Со временем они вовлекли в себя больше материи и часто организовывались в группы и скопления галактик, а затем в более крупные сверхскопления. [84]
Фундаментальным для структуры Вселенной является существование темной материи и темной энергии . Сейчас считается, что это ее доминирующие компоненты, составляющие 96% массы Вселенной. По этой причине много усилий затрачивается на то, чтобы понять физику этих компонентов. [85]
Внегалактическая астрономия
Изучение объектов за пределами нашей галактики — раздел астрономии, занимающийся формированием и эволюцией галактик , их морфологией (описанием) и классификацией , наблюдением активных галактик , а в более широком масштабе — групп и скоплений галактик . Наконец, последнее важно для понимания крупномасштабного строения космоса . [61]
Большинство галактик имеют различные формы, которые позволяют использовать схемы классификации. Их обычно делят на спиральные , эллиптические и неправильные галактики. [86]
Как следует из названия, эллиптическая галактика имеет форму поперечного сечения эллипса . Звезды движутся по случайным орбитам без какого-либо предпочтительного направления. Эти галактики содержат мало или вообще не содержат межзвездной пыли, мало областей звездообразования и более старые звезды. [61] : 877–878 Эллиптические галактики могли образоваться в результате слияния других галактик. [61] : 939
Спиральная галактика представляет собой плоский вращающийся диск, обычно с заметной выпуклостью или перемычкой в центре и яркими рукавами, растущими по спирали наружу. Рукава представляют собой пыльные области звездообразования, внутри которых массивные молодые звезды излучают синий оттенок. Спиральные галактики обычно окружены гало старых звезд. И Млечный Путь , и одна из наших ближайших соседей по галактике, Галактика Андромеды , являются спиральными галактиками. [61] : 875
Неправильные галактики хаотичны по внешнему виду и не являются ни спиральными, ни эллиптическими. [61] : 879 Около четверти всех галактик имеют неправильную форму, а своеобразная форма таких галактик может быть результатом гравитационного взаимодействия. [87]
Активная галактика — это образование, которое излучает значительное количество своей энергии из источника, отличного от звезд, пыли и газа. Он питается от компактной области в ядре, предположительно сверхмассивной черной дыры, которая излучает радиацию от падающего материала. [61] : 907 Радиогалактика — это активная галактика , которая очень ярка в радиочасти спектра и излучает огромные шлейфы или доли газа. К активным галактикам, излучающим более короткочастотное высокоэнергетическое излучение, относятся сейфертовские галактики , квазары и блазары . Считается, что квазары являются наиболее ярко светящимися объектами в известной Вселенной. [88]
Крупномасштабная структура космоса представлена группами и скоплениями галактик. Эта структура организована в иерархию группировок, крупнейшими из которых являются сверхкластеры . Коллективная материя формируется в волокна и стенки, оставляя между собой большие пустоты . [89]
Галактическая астрономия
Солнечная система вращается внутри Млечного Пути , спиральной галактики с перемычкой , которая является важным членом Местной группы галактик. Это вращающаяся масса газа, пыли, звезд и других объектов, удерживаемая вместе взаимным гравитационным притяжением. Поскольку Земля расположена внутри пыльных внешних рукавов, большие части Млечного Пути скрыты от глаз. [61] : 837–842, 944
В центре Млечного Пути находится ядро — выпуклость в форме стержня, как полагают, находится сверхмассивная черная дыра в центре которой, . Оно окружено четырьмя основными рукавами, идущими по спирали от ядра. Это область активного звездообразования, в которой находится много молодых звезд I-го населения . Диск окружен сфероидным гало из более старых звезд населения II , а также относительно плотными скоплениями звезд, известными как шаровые скопления . [90]
Между звездами находится межзвездная среда , область разреженной материи. В самых плотных регионах молекулярные облака молекулярного водорода и других элементов создают области звездообразования. Они начинаются с компактного дозвездного ядра или темных туманностей , которые концентрируются и коллапсируют (в объемах, определяемых длиной Джинса ), образуя компактные протозвезды. [91]
По мере появления более массивных звезд они превращают облако в область H II (ионизированный атомарный водород) светящегося газа и плазмы. Звездный ветер и взрывы сверхновых от этих звезд в конечном итоге заставляют облако рассеиваться, часто оставляя после себя одно или несколько молодых рассеянных скоплений звезд. Эти скопления постепенно рассеиваются, и звезды присоединяются к населению Млечного Пути. [92]
Кинематические исследования материи в Млечном Пути и других галактиках показали, что масса больше, чем можно объяснить видимой материей. Гало темной материи, по-видимому, доминирует в массе, хотя природа этой темной материи остается невыясненной. [93]
Звездная астрономия
Изучение звезд и звездной эволюции имеет фундаментальное значение для нашего понимания Вселенной. Астрофизика звезд была определена посредством наблюдения и теоретического понимания; и из компьютерного моделирования интерьера. [94] Звездообразование происходит в плотных областях пыли и газа, известных как гигантские молекулярные облака . При дестабилизации фрагменты облака могут коллапсировать под действием гравитации, образуя протозвезду . Достаточно плотная и горячая область ядра вызовет ядерный синтез , создавая таким образом звезду главной последовательности . [91]
Почти все элементы тяжелее водорода и гелия были созданы внутри ядер звезд. [94]
Характеристики образовавшейся звезды зависят в первую очередь от ее стартовой массы. Чем массивнее звезда, тем выше ее светимость и тем быстрее она превращает водородное топливо в гелий в своем ядре. Со временем это водородное топливо полностью превращается в гелий, и звезда начинает эволюционировать . Для синтеза гелия требуется более высокая температура ядра. Звезда с достаточно высокой температурой ядра будет выталкивать свои внешние слои наружу, одновременно увеличивая плотность ядра. Возникший в результате красный гигант , образованный расширяющимися внешними слоями, живет недолго, прежде чем гелиевое топливо в ядре, в свою очередь, израсходуется. Очень массивные звезды также могут проходить ряд эволюционных фаз, поскольку они соединяют все более тяжелые элементы. [95]
Окончательная судьба звезды зависит от ее массы: звезды, масса которых примерно в восемь раз больше Солнца, становятся сверхновыми с коллапсом ядра ; [96] в то время как меньшие звезды срывают свои внешние слои и оставляют после себя инертное ядро в форме белого карлика . Выброс внешних слоев образует планетарную туманность . [97] Остаток сверхновой представляет собой плотную нейтронную звезду или, если масса звезды была хотя бы в три раза больше солнечной, черную дыру . [98] Двойные звезды, вращающиеся по близкой орбите, могут следовать более сложным эволюционным путям, таким как перенос массы на компаньона белого карлика, который потенциально может вызвать сверхновую. [99] Планетарные туманности и сверхновые распределяют « металлы », образующиеся в звезде в результате синтеза, в межзвездную среду; без них все новые звезды (и их планетные системы) образовались бы только из водорода и гелия. [100]
Солнечная астрономия
На расстоянии около восьми световых минут наиболее часто изучаемой звездой является Солнце , главной последовательности типичная карликовая звезда звездного класса G2 V, возраст которой составляет около 4,6 миллиардов лет (Gyr). Солнце не считается переменной звездой , но оно претерпевает периодические изменения в активности, известные как цикл солнечных пятен . Это 11-летнее колебание числа солнечных пятен . Солнечные пятна — это области температур ниже средних, которые связаны с интенсивной магнитной активностью. [101]
Светимость Солнца постоянно увеличивалась на 40% с тех пор, как оно впервые стало звездой главной последовательности. Солнце также претерпело периодические изменения светимости, которые могут оказать существенное влияние на Землю. [102] стал Например, считается, что минимум Маундера причиной явления Малого ледникового периода в Средние века . [103]
В центре Солнца находится область ядра, объем с достаточной температурой и давлением для ядерного синтеза осуществления . Над активной зоной находится зона радиации , где плазма передает поток энергии посредством излучения. Выше находится зона конвекции , где газовый материал переносит энергию в основном за счет физического перемещения газа, известного как конвекция. Считается, что движение массы внутри зоны конвекции создает магнитную активность, которая порождает солнечные пятна. [101] Видимая внешняя поверхность Солнца называется фотосферой . Над этим слоем находится тонкая область, известная как хромосфера . Он окружен переходной областью быстро растущих температур и, наконец, перегретой короной . [61] : 498–502
Солнечный ветер из частиц плазмы постоянно устремляется наружу от Солнца, пока на самой дальней границе Солнечной системы не достигает гелиопаузы . Когда солнечный ветер проходит мимо Земли, он взаимодействует с магнитным полем Земли ( магнитосферой ) и отклоняет солнечный ветер, но задерживает его часть, создавая радиационные пояса Ван Аллена , которые окутывают Землю. Полярные сияния создаются, когда частицы солнечного ветра направляются линиями магнитного потока в полярные регионы Земли, где эти линии затем опускаются в атмосферу . [104]
Планетарная наука
Планетология — это изучение совокупности планет , лун , карликовых планет , комет , астероидов и других тел, вращающихся вокруг Солнца, а также внесолнечных планет. Солнечная система относительно хорошо изучена сначала с помощью телескопов, а затем с помощью космических кораблей. Это обеспечило хорошее общее понимание формирования и эволюции планетной системы Солнца, хотя многие новые открытия все еще делаются. [105]
Солнечная система делится на внутреннюю Солнечную систему (подразделяется на внутренние планеты и пояс астероидов ), внешнюю Солнечную систему (подразделяется на внешние планеты и кентавры ), кометы, транснептуновую область (подразделяется на пояс Койпера , и рассеянный диск ) и самые дальние регионы (например, границы гелиосферы и Облака Оорта , которое может простираться на световой год). Внутренние планеты земной группы состоят из Меркурия , Венеры , Земли и Марса . Внешние планеты-гиганты — это газовые гиганты ( Юпитер и Сатурн ) и ледяные гиганты ( Уран и Нептун ). [106]
Планеты образовались 4,6 миллиарда лет назад в протопланетном диске , окружавшем раннее Солнце. В результате процесса, включавшего гравитационное притяжение, столкновение и аккрецию, на диске образовались сгустки материи, которые со временем стали протопланетами. Затем радиационное давление солнечного ветра вытеснило большую часть несросшегося вещества, и только планеты с достаточной массой сохранили свою газовую атмосферу. Планеты продолжали сметать или выбрасывать оставшуюся материю в период интенсивной бомбардировки, о чем свидетельствуют многочисленные ударные кратеры на Луне. В этот период некоторые протопланеты могли столкнуться, и в результате одного из таких столкновений могла образоваться Луна . [107]
Как только планета достигает достаточной массы, материалы разной плотности разделяются внутри во время планетарной дифференциации . В результате этого процесса может образоваться каменное или металлическое ядро, окруженное мантией и внешней корой. Ядро может включать в себя твердые и жидкие области, а некоторые ядра планет генерируют собственное магнитное поле , способное защитить их атмосферу от разрушения солнечным ветром. [108]
Внутреннее тепло планеты или луны образуется в результате столкновений, создавших тело, в результате распада радиоактивных материалов ( например, урана , тория и 26 Al ), или приливный нагрев , вызванный взаимодействиями с другими телами. Некоторые планеты и спутники накапливают достаточно тепла, чтобы вызвать геологические процессы, такие как вулканизм и тектоника. Те, которые накапливают или удерживают атмосферу, также могут подвергаться поверхностной эрозии под действием ветра или воды. Тела меньшего размера без приливного нагрева остывают быстрее; и их геологическая деятельность прекращается, за исключением ударных кратеров. [109]
Междисциплинарные исследования
Астрономия и астрофизика установили значительные междисциплинарные связи с другими крупными научными областями. Археоастрономия — это изучение древней или традиционной астрономии в их культурном контексте с использованием археологических и антропологических данных. Астробиология — это изучение появления и эволюции биологических систем во Вселенной с особым упором на возможность внеземной жизни. Астростатистика — это применение статистики в астрофизике для анализа огромного количества наблюдательных астрофизических данных. [110]
Изучение химических веществ , обнаруженных в космосе, включая их образование, взаимодействие и разрушение, называется астрохимией . Эти вещества обычно встречаются в молекулярных облаках , хотя они также могут появляться в низкотемпературных звездах, коричневых карликах и планетах. Космохимия — это изучение химических веществ, обнаруженных в Солнечной системе, включая происхождение элементов и вариации соотношений изотопов . Обе эти области представляют собой перекрытие дисциплин астрономии и химии. В качестве « судебной астрономии », наконец, методы астрономии использовались для решения проблем истории искусств. [111] [112] а иногда и права. [113]
Любительская астрономия
Астрономия — одна из наук, в развитие которой любители могут внести наибольший вклад. [114]
Астрономы-любители коллективно наблюдают за различными небесными объектами и явлениями, иногда с помощью оборудования потребительского уровня или оборудования, которое они создают сами . Обычными целями астрономов-любителей являются Солнце, Луна, планеты, звезды, кометы, метеорные потоки и различные объекты глубокого космоса, такие как звездные скопления, галактики и туманности. Астрономические клубы расположены по всему миру, и во многих из них есть программы, помогающие их членам создавать и выполнять программы наблюдений, в том числе программы для наблюдения за всеми объектами из каталогов Мессье (110 объектов) или Гершеля 400 достопримечательностей ночного неба. Одна из отраслей любительской астрономии — астрофотография — занимается съемкой ночного неба. Многие любители предпочитают специализироваться на наблюдении конкретных объектов, типов объектов или типов событий, которые их интересуют. [115] [116]
Большинство любителей работают на видимых длинах волн, но многие экспериментируют с длинами волн за пределами видимого спектра. Сюда входит использование инфракрасных фильтров на обычных телескопах, а также использование радиотелескопов. Пионером любительской радиоастрономии был Карл Янский , который начал наблюдать небо на радиоволнах в 1930-х годах. Ряд астрономов-любителей используют либо самодельные телескопы, либо радиотелескопы, которые изначально были построены для астрономических исследований, но теперь доступны любителям ( например, One -Mile Telescope ). [117] [118]
Астрономы-любители продолжают вносить научный вклад в область астрономии, и это одна из немногих научных дисциплин, в которую любители все еще могут внести значительный вклад. Любители могут проводить измерения покрытий, которые используются для уточнения орбит малых планет. Они также могут обнаруживать кометы и проводить регулярные наблюдения переменных звезд. Развитие цифровых технологий позволило любителям добиться впечатляющих успехов в области астрофотографии. [119] [120] [121]
Нерешенные проблемы астрономии
В 21 веке в астрономии остаются важные вопросы без ответа. Некоторые из них имеют космический масштаб: например, что такое темная материя и темная энергия ? Они доминируют в эволюции и судьбе космоса, но их истинная природа остается неизвестной. [122] Какова будет окончательная судьба Вселенной ? [123] Почему содержание лития в космосе в четыре раза ниже, чем предсказывает стандартная модель Большого взрыва ? [124] Другие относятся к более конкретным классам явлений. Например, является ли Солнечная система нормальной или нетипичной? [125] Каково происхождение звездного спектра масс? То есть, почему астрономы наблюдают одно и то же распределение звездных масс — начальную функцию масс — по-видимому, независимо от начальных условий? [126] Точно так же остаются вопросы и об образовании первых галактик . [127] происхождение сверхмассивных черных дыр , [128] источник космических лучей сверхвысокой энергии , [129] и более.
Есть ли во Вселенной другая жизнь ? Тем более, существует ли другая разумная жизнь? Если да, то каково объяснение парадокса Ферми ? Существование жизни в других местах имеет важные научные и философские последствия. [130] [131]
Смотрите также
- Космогония - отрасль науки или теория происхождения Вселенной.
- Очерк астрономии
- Очерк космической науки - Обзор и актуальное руководство по космической науке
- Исследование космоса - исследование космоса, планет и лун.
Списки
- Глоссарий астрономии - Список определений терминов и понятий, обычно используемых при изучении астрономии.
- Список астрономических инструментов
- Список астрономических обсерваторий
- Список астрономических сокращений
- Список программного обеспечения для астрономических исследований и образования
Рекомендации
- ^ «Иницио» (на испанском языке). Астрономическая обсерватория Кито . Архивировано из оригинала 28 марта 2018 года.
- ^ Лосев, Александр (2012). « Астрономия или астрология: краткая история очевидной путаницы». Журнал астрономической истории и наследия . 15 (1): 42–46. arXiv : 1006.5209 . Бибкод : 2012JAHH...15...42L . дои : 10.3724/SP.J.1440-2807.2012.01.05 . S2CID 51802196 .
- ^ Унсёльд, Альбрехт; Башек, Бодо (2001). Новый космос: введение в астрономию и астрофизику . Перевод Брюэра, WD Berlin, Нью-Йорк: Springer. ISBN 978-3-540-67877-9 .
- ^ Перейти обратно: а б Шаррингхаузен, Б. (январь 2002 г.). «В чем разница между астрономией и астрофизикой?» . Любопытно об астрономии . Архивировано из оригинала 9 июня 2007 года . Проверено 17 ноября 2016 г. .
- ^ Перейти обратно: а б Оденвальд, Стен. «Архив вопросов и ответов по астрономии: в чем разница между астрономией и астрофизикой?» . Астрономическое кафе. Архивировано из оригинала 8 июля 2007 года . Проверено 20 июня 2007 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Школа науки-астрономии и астрофизики» . Пенн Стейт Эри . 18 июля 2005 г. Архивировано из оригинала 1 ноября 2007 г. Проверено 20 июня 2007 г.
- ^ «астрономия» . Мерриам-Вебстер Онлайн . Архивировано из оригинала 17 июня 2007 года . Проверено 20 июня 2007 г.
- ^ «астрофизика» . Мерриам-Вебстер Онлайн . Архивировано из оригинала 21 сентября 2012 года . Проверено 20 июня 2007 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Шу, FH (1983). Физическая Вселенная . Милл-Вэлли, Калифорния: Университетские научные книги. ISBN 978-0-935702-05-7 .
- ^ Форбс, Джордж (1909). История астрономии . Лондон: Книги с простой этикеткой. ISBN 978-1-60303-159-2 . Архивировано из оригинала 28 августа 2018 года . Проверено 7 апреля 2019 г.
- ^ ДеВитт, Ричард (2010). «Система Птолемея». Мировоззрения: введение в историю и философию науки . Чичестер, Англия: Уайли. п. 113. ИСБН 978-1-4051-9563-8 .
- ↑ SuryaprajnaptiSūtra. Архивировано 15 июня 2017 года в Wayback Machine , The Schoyen Collection, Лондон/Осло.
- ^ Аабо, А. (1974). «Научная астрономия в древности». Философские труды Королевского общества . 276 (1257): 21–42. Бибкод : 1974RSPTA.276...21A . дои : 10.1098/rsta.1974.0007 . JSTOR 74272 . S2CID 122508567 .
- ^ «Затмения и Сарос» . НАСА. Архивировано из оригинала 30 октября 2007 года . Проверено 28 октября 2007 г.
- ^ Крафт, Фриц (2009). «Астрономия». В Канчике, Юбер; Шнайдер, Хельмут (ред.). Новый Поли Брилла .
- ^ Бергрен, Дж.Л.; Сидоли, Натан (май 2007 г.). «О размерах и расстояниях Солнца и Луны Аристарха: греческие и арабские тексты». Архив истории точных наук . 61 (3): 213–54. дои : 10.1007/s00407-006-0118-4 . S2CID 121872685 .
- ^ «Гиппарх Родосский» . Школа математики и статистики, Университет Сент-Эндрюс , Шотландия. Архивировано из оригинала 23 октября 2007 года . Проверено 28 октября 2007 г.
- ^ Терстон, Х. (1996). Ранняя астрономия . Springer Science & Business Media. п. 2. ISBN 978-0-387-94822-5 . Архивировано из оригинала 3 февраля 2021 года . Проверено 20 июня 2015 г.
- ^ Марчант, Джо (2006). «В поисках утраченного времени» . Природа . 444 (7119): 534–38. Бибкод : 2006Natur.444..534M . дои : 10.1038/444534a . ПМИД 17136067 .
- ^ Ханнэм, Джеймс. Божьи философы: как средневековый мир заложил основы современной науки . ООО «Икона Букс», 2009, 180.
- ^ Кеннеди, Эдвард С. (1962). «Обзор: Обсерватория в исламе и ее место в общей истории обсерватории Айдына Сайили». Исида . 53 (2): 237–39. дои : 10.1086/349558 .
- ^ Мишо, Франсуаза. Рашед, Рошди; Морелон, Режис (ред.). «Научные учреждения средневекового Ближнего Востока». Энциклопедия истории арабской науки . 3 : 992–93.
- ^ Нас, Питер Дж (1993). Городской символизм . Академическое издательство «Брилл». п. 350. ИСБН 978-90-04-09855-8 .
- ^ Кеппл, Джордж Роберт; Саннер, Глен В. (1998). Путеводитель для наблюдателей ночного неба . Том. 1. Уиллманн-Белл, Инк. стр. 18. ISBN 978-0-943396-58-3 .
- ^ Ковингтон, Ричард (2007). «Открытие арабской науки заново» . Мир Арамко . Том. 58, нет. 3. Архивировано из оригинала 1 марта 2021 года . Проверено 6 марта 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б Берри, Артур (1961). Краткая история астрономии с древнейших времен до XIX века . Dover Publications, Inc. Нью-Йорк: ISBN 978-0-486-20210-5 .
- ^ Хоскин, Майкл, изд. (1999). Кембриджская краткая история астрономии . Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0-521-57600-0 .
- ^ Маккиссак, Пэт; Маккиссак, Фредерик (1995). Королевские королевства Гана, Мали и Сонгай: жизнь в средневековой Африке . Х. Холт. п. 103 . ISBN 978-0-8050-4259-7 .
- ^ Кларк, Стюарт; Кэррингтон, Дамиан (2002). «Затмение претендует на звание средневековой африканской обсерватории» . Новый учёный . Архивировано из оригинала 30 апреля 2015 года . Проверено 3 февраля 2010 г.
- ^ Хаммер, Джошуа (2016). Задиристые библиотекари Тимбукту и их гонка за спасение самых ценных рукописей в мире . Нью-Йорк: Саймон и Шустер. стр. 26–27. ISBN 978-1-4767-7743-6 .
- ^ Холбрук, Харита С.; Медупе, Р. Фива; Урама, Джонсон О. (2008). Африканская культурная астрономия . Спрингер. ISBN 978-1-4020-6638-2 . Архивировано из оригинала 17 августа 2021 года . Проверено 19 октября 2020 г.
- ^ «Космическая Африка исследует астрономию Африки» . Наука в Африке. Архивировано из оригинала 3 декабря 2003 года . Проверено 3 февраля 2002 г.
- ^ Холбрук, Харита С.; Медупе, Р. Фива; Урама, Джонсон О. (2008). Африканская культурная астрономия . Спрингер. ISBN 978-1-4020-6638-2 . Архивировано из оригинала 26 августа 2016 года . Проверено 26 августа 2020 г.
- ^ «Африканцы изучали астрономию в средние века» . Королевское общество. 30 января 2006 г. Архивировано из оригинала 9 июня 2008 г. Проверено 3 февраля 2010 г.
- ^ Стенджер, Ричард «Звезда проливает свет на африканский «Стоунхендж» » . CNN . 5 декабря 2002 г. Архивировано из оригинала 12 мая 2011 г. . Си-Эн-Эн. 5 декабря 2002 г. Проверено 30 декабря 2011 г.
- ^ Дж. Л. Хейлброн, Солнце в церкви: соборы как солнечные обсерватории (1999), с. 3
- ^ Форбс 1909 , стр. 49–58.
- ^ Форбс 1909 , стр. 58–64.
- ^ Чемберс, Роберт (1864) Книга дней Чемберса
- ^ Форбс 1909 , стр. 79–81.
- ^ Форбс 1909 , стр. 74–76.
- ^ Белкора, Лейла (2003). Заботясь о небесах: история открытия Млечного Пути . ЦРК Пресс . стр. 1–14. ISBN 978-0-7503-0730-7 . Архивировано из оригинала 27 октября 2020 года . Проверено 26 августа 2020 г.
- ^ Маклин, Ян С. (2008). «Разрушая атмосферу». Электронные изображения в астрономии . Книги Спрингера Праксиса. Берлин, Гейдельберг: Springer. стр. 39–75. дои : 10.1007/978-3-540-76583-7_2 . ISBN 978-3-540-76582-0 .
- ^ Кастельвекки, Давиде; Витце, Витце (11 февраля 2016 г.). «Наконец-то найдены гравитационные волны Эйнштейна» . Новости природы . дои : 10.1038/nature.2016.19361 . S2CID 182916902 . Архивировано из оригинала 12 февраля 2016 года . Проверено 11 февраля 2016 г. .
- ^ Б.П. Эбботт; и другие. (Научное сотрудничество LIGO и сотрудничество Virgo) (2016). «Наблюдение гравитационных волн в результате слияния двойных черных дыр». Письма о физических отзывах . 116 (6): : 1602.03837 061102.arXiv . Бибкод : 2016PhRvL.116f1102A . doi : 10.1103/PhysRevLett.116.061102 . ПМИД 26918975 . S2CID 124959784 .
- ^ "Электромагнитный спектр" . НАСА. Архивировано из оригинала 5 сентября 2006 года . Проверено 17 ноября 2016 г. .
- ^ Перейти обратно: а б с д Это ж г час я дж к л м н Кокс, А.Н., изд. (2000). Астрофизические величины Аллена . Нью-Йорк: Springer-Verlag. п. 124. ИСБН 978-0-387-98746-0 . Архивировано из оригинала 19 ноября 2020 года . Проверено 26 августа 2020 г.
- ^ «В поисках космоса» . Картина недели . Европейская южная обсерватория. Архивировано из оригинала 13 августа 2020 года . Проверено 5 августа 2014 г.
- ^ «Миссия по исследованию широкоугольного инфракрасного обзора» . НАСА Калифорнийского университета в Беркли . 30 сентября 2014 г. Архивировано из оригинала 12 января 2010 г. Проверено 17 ноября 2016 г. .
- ^ Маджесс, Д. (2013). «Обнаружение протозвезд и их скоплений с помощью WISE». Астрофизика и космическая наука . 344 (1): 175–186. arXiv : 1211.4032 . Бибкод : 2013Ap&SS.344..175M . дои : 10.1007/s10509-012-1308-y . S2CID 118455708 .
- ^ Персонал (11 сентября 2003 г.). «Почему инфракрасная астрономия является горячей темой» . ЕКА. Архивировано из оригинала 30 июля 2012 года . Проверено 11 августа 2008 г.
- ^ «Инфракрасная спектроскопия – обзор» . НАСА Калифорнийский технологический институт . Архивировано из оригинала 5 октября 2008 года . Проверено 11 августа 2008 г.
- ^ Перейти обратно: а б Мур, П. (1997). Атлас Вселенной Филиппа . Великобритания: Джордж Филис Лимитед. ISBN 978-0-540-07465-5 .
- ^ Пенстон, Маргарет Дж. (14 августа 2002 г.). «Электромагнитный спектр» . Совет по физике элементарных частиц и астрономии. Архивировано из оригинала 8 сентября 2012 года . Проверено 17 ноября 2016 г. .
- ^ Гайссер, Томас К. (1990). Космические лучи и физика элементарных частиц . Издательство Кембриджского университета. стр. 1–2 . ISBN 978-0-521-33931-5 .
- ^ Эбботт, Бенджамин П.; и другие. (Научное сотрудничество LIGO и сотрудничество Virgo) (2016). «Наблюдение гравитационных волн в результате слияния двойных черных дыр». Письма о физических отзывах . 116 (6): : 1602.03837 061102.arXiv . Бибкод : 2016PhRvL.116f1102A . doi : 10.1103/PhysRevLett.116.061102 . ПМИД 26918975 . S2CID 124959784 .
- ^ Тамманн, Густав-Андреас ; Тилеманн, Фридрих-Карл ; Траутманн, Дирк (2003). «Открытие новых окон в наблюдении за Вселенной» . Новости еврофизики. Архивировано из оригинала 6 сентября 2012 года . Проверено 17 ноября 2016 г. .
- ^ Научное сотрудничество LIGO и сотрудничество Virgo; Эбботт, BP; Эбботт, Р.; Эбботт, Т.Д.; Абернати, MR; Ачернезе, Ф.; Экли, К.; Адамс, К.; Адамс, Т. (15 июня 2016 г.). «GW151226: Наблюдение гравитационных волн от слияния двойных черных дыр с массой 22 Солнца». Письма о физических отзывах . 116 (24): 241103. arXiv : 1606.04855 . Бибкод : 2016PhRvL.116x1103A . doi : 10.1103/PhysRevLett.116.241103 . ПМИД 27367379 . S2CID 118651851 .
- ^ «Планирование светлого будущего: перспективы гравитационно-волновой астрономии с Advanced LIGO и Advanced Virgo» . Научное сотрудничество ЛИГО . Архивировано из оригинала 23 апреля 2016 года . Проверено 31 декабря 2015 г.
- ^ Син, Чжичжун; Чжоу, Шун (2011). Нейтрино в физике элементарных частиц, астрономии и космологии . Спрингер. п. 313. ИСБН 978-3-642-17560-2 . Архивировано из оригинала 3 февраля 2021 года . Проверено 20 июня 2015 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д Это ж г час я Фракной, Эндрю; и другие. (2022). Астрономия 2е (2е изд.). ОпенСтакс. ISBN 978-1-951693-50-3 . OCLC 1322188620 . Архивировано из оригинала 23 февраля 2023 года . Проверено 16 марта 2023 г.
- ^ Калверт, Джеймс Б. (28 марта 2003 г.). «Небесная механика» . Денверский университет. Архивировано из оригинала 7 сентября 2006 года . Проверено 21 августа 2006 г.
- ^ «Зал точной астрометрии» . Университета Вирджинии Факультет астрономии . Архивировано из оригинала 26 августа 2006 года . Проверено 17 ноября 2016 г. .
- ^ Вольщан, А.; Фрайл, Д.А. (1992). «Планетарная система вокруг миллисекундного пульсара PSR1257+12». Природа . 355 (6356): 145–47. Бибкод : 1992Natur.355..145W . дои : 10.1038/355145a0 . S2CID 4260368 .
- ^ Рот, Х. (1932). «Медленно сжимающаяся или расширяющаяся сфера жидкости и ее стабильность». Физический обзор . 39 (3): 525–29. Бибкод : 1932PhRv...39..525R . дои : 10.1103/PhysRev.39.525 .
- ^ Эддингтон, А.С. (1926). «Внутренняя конституция звезд» . Наука . 52 (1341). Издательство Кембриджского университета: 233–40. Бибкод : 1920Sci....52..233E . дои : 10.1126/science.52.1341.233 . ISBN 978-0-521-33708-3 . ПМИД 17747682 . Архивировано из оригинала 17 августа 2021 года . Проверено 4 ноября 2020 г. .
- ^ Беринджер, Дж.; и другие. (Группа данных о частицах) (2012). «Обзор физики элементарных частиц за 2013 год» (PDF) . Физ. Преподобный Д. 86 (1): 010001. Бибкод : 2012PhRvD..86a0001B . дои : 10.1103/PhysRevD.86.010001 . Архивировано (PDF) из оригинала 9 октября 2022 года.
- ^ Киллер, Джеймс Э. (ноябрь 1897 г.). «Важность астрофизических исследований и связь астрофизики с другими физическими науками» . Астрофизический журнал . 6 (4): 271–88. Бибкод : 1897ApJ.....6..271K . дои : 10.1086/140401 . ПМИД 17796068 .
[Астрофизика] тесно связана, с одной стороны, с астрономией, отраслью которой ее можно правильно назвать, а с другой стороны, с химией и физикой… Она стремится выяснить природу небесных тел, а не их положение. или движения в пространстве — что они собой представляют, а не где они находятся… Пожалуй, наиболее характерной чертой астрофизики является то особое значение, которое она придает изучению излучения.
- ^ «астрофизика» . Мерриам-Вебстер, Инкорпорейтед. Архивировано из оригинала 10 июня 2011 года . Проверено 22 мая 2011 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Приоритетные направления – наука НАСА» . НАСА.gov . Архивировано из оригинала 16 мая 2017 года . Проверено 12 ноября 2018 г.
- ^ «астрономия» . Британская энциклопедия . Архивировано из оригинала 10 мая 2015 года . Проверено 12 ноября 2018 г.
- ^ «Астрохимия» . www.cfa.harvard.edu/ . 15 июля 2013 года. Архивировано из оригинала 20 ноября 2016 года . Проверено 20 ноября 2016 г.
- ^ «Об астробиологии» . Институт астробиологии НАСА . НАСА. 21 января 2008 г. Архивировано из оригинала 11 октября 2008 г. Проверено 20 октября 2008 г.
- ^ Запись в словаре Мирриам Вебстер «Экзобиология». Архивировано 4 сентября 2018 г. в Wayback Machine (по состоянию на 11 апреля 2013 г.).
- ^ Уорд, ПД; Браунли, Д. (2004). Жизнь и смерть планеты Земля . Нью-Йорк: Книги Совы. ISBN 978-0-8050-7512-0 .
- ^ «Происхождение жизни и эволюция биосфер» . Журнал: Происхождение жизни и эволюция биосфер . Архивировано из оригинала 8 февраля 2020 года . Проверено 6 апреля 2015 г.
- ^ «Выпуск первой дорожной карты европейской астробиологии» . Европейский научный фонд . Астробиологический Интернет. 29 марта 2016 г. Архивировано из оригинала 10 июня 2020 г. Проверено 2 апреля 2016 г.
- ^ Корум, Джонатан (18 декабря 2015 г.). «Картирование спутников Сатурна» . Нью-Йорк Таймс . Архивировано из оригинала 20 мая 2020 года . Проверено 18 декабря 2015 г.
- ^ Кокелл, Чарльз С. (4 октября 2012 г.). «Как поиск инопланетян может помочь поддержать жизнь на Земле» . Новости CNN . Архивировано из оригинала 10 сентября 2016 года . Проверено 8 октября 2012 года .
- ^ «Космические детективы» . Европейское космическое агентство (ЕКА). 2 апреля 2013 г. Архивировано из оригинала 11 февраля 2019 г. . Проверено 15 апреля 2013 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Додельсон, Скотт (2003). Современная космология . Академическая пресса . стр. 1–22. ISBN 978-0-12-219141-1 .
- ^ Хиншоу, Гэри (13 июля 2006 г.). «Космология 101: Исследование Вселенной» . НАСА WMAP. Архивировано из оригинала 13 августа 2006 года . Проверено 10 августа 2006 г.
- ^ Додельсон, 2003, стр. 216–61.
- ^ «Скопления галактик и крупномасштабная структура» . Кембриджский университет. Архивировано из оригинала 10 октября 2006 года . Проверено 8 сентября 2006 г.
- ^ Прейсс, Пауль. «Темная энергия наполняет космос» . Министерство энергетики США, лаборатория Беркли. Архивировано из оригинала 11 августа 2006 года . Проверено 8 сентября 2006 г.
- ^ Кил, Билл (1 августа 2006 г.). «Классификация галактик» . Университет Алабамы. Архивировано из оригинала 1 сентября 2006 года . Проверено 8 сентября 2006 г.
- ^ «Покосившаяся рысь» . esahubble.org . Европейское космическое агентство . 8 августа 2016 г. Архивировано из оригинала 9 июля 2021 г. . Проверено 17 марта 2023 г.
- ^ «Активные галактики и квазары» . НАСА. Архивировано из оригинала 31 августа 2006 года . Проверено 17 ноября 2016 г. .
- ^ Майкл Зейлик (2002). Астрономия: Развивающаяся Вселенная (8-е изд.). Уайли. ISBN 978-0-521-80090-7 .
- ^ Отт, Томас (24 августа 2006 г.). «Галактический центр» . Институт внеземной физики Макса Планка. Архивировано из оригинала 4 сентября 2006 года . Проверено 17 ноября 2016 г. .
- ^ Перейти обратно: а б Смит, Майкл Дэвид (2004). «Формирование облаков, эволюция и разрушение» . Происхождение звезд . Издательство Имперского колледжа. стр. 53–86. ISBN 978-1-86094-501-4 . Архивировано из оригинала 13 августа 2021 года . Проверено 26 августа 2020 г.
- ^ Смит, Майкл Дэвид (2004). «Массивные звезды» . Происхождение звезд . Издательство Имперского колледжа. стр. 185–99. ISBN 978-1-86094-501-4 . Архивировано из оригинала 13 августа 2021 года . Проверено 26 августа 2020 г.
- ^ Ван ден Берг, Сидней (1999). «Ранняя история темной материи». Публикации Тихоокеанского астрономического общества . 111 (760): 657–60. arXiv : astro-ph/9904251 . Бибкод : 1999PASP..111..657V . дои : 10.1086/316369 . S2CID 5640064 .
- ^ Перейти обратно: а б Гарпас, 1994, стр. 7–18
- ^ Харпас, 1994.
- ^ Харпас, 1994, стр. 107-1. 173–78
- ^ Харпас, 1994, стр. 107-1. 111–18
- ^ Одуз, Жан; Израиль, Гай, ред. (1994). Кембриджский атлас астрономии (3-е изд.). Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0-521-43438-6 .
- ^ Харпас, 1994, стр. 107-1. 189–210
- ^ Харпас, 1994, стр. 107-1. 245–56
- ^ Перейти обратно: а б Йоханссон, Сверкер (27 июля 2003 г.). «Часто задаваемые вопросы по солнечной энергии» . Архив Talk.Origins. Архивировано из оригинала 7 сентября 2006 года . Проверено 11 августа 2006 г.
- ^ Лернер, К. Ли; Лернер, Бренда Уилмот (2006). «Проблемы экологии: важные первоисточники» . Томсон Гейл. Архивировано из оригинала 10 июля 2012 года . Проверено 17 ноября 2016 г. .
- ^ Погге, Ричард В. (1997). «Солнце прошлого и будущего» . Новые перспективы в астрономии . Архивировано из оригинала (конспектов лекций) 27 мая 2005 года . Проверено 3 февраля 2010 г.
- ^ Стерн, ДП; Передо, М. (28 сентября 2004 г.). «Исследование магнитосферы Земли» . НАСА. Архивировано из оригинала 24 августа 2006 года . Проверено 22 августа 2006 г.
- ^ Белл III, Дж. Ф.; Кэмпбелл, бакалавр; Робинсон, М.С. (2004). Дистанционное зондирование для наук о Земле: Руководство по дистанционному зондированию (3-е изд.). Джон Уайли и сыновья. Архивировано из оригинала 11 августа 2006 года . Проверено 17 ноября 2016 г. .
- ^ Грайзек, Э.; Уильямс, Д.Р. (11 мая 2006 г.). «Луна и планетология» . НАСА. Архивировано из оригинала 20 августа 2006 года . Проверено 21 августа 2006 г.
- ^ Монмерль, Тьерри; Ожеро, Жан-Шарль; Шоссидон, Марк; и другие. (2006). «Формирование Солнечной системы и ранняя эволюция: первые 100 миллионов лет». Земля, Луна и планеты . 98 (1–4): 39–95. Бибкод : 2006EM&P...98...39M . дои : 10.1007/s11038-006-9087-5 . S2CID 120504344 .
- ^ Монмерль, 2006, стр. 87–90.
- ^ Битти, Дж. К.; Петерсен, CC; Чайкин А., ред. (1999). Новая Солнечная система Кембриджская пресса. п. 70-е издание = 4-е. ISBN 978-0-521-64587-4 . Архивировано из оригинала 30 марта 2015 года . Проверено 26 августа 2020 г.
- ^ Хильбе, Джозеф М. (2017). «Астростатистика». Wiley Stats Ref : Справочник по статистике в Интернете . Уайли. стр. 1–5. дои : 10.1002/9781118445112.stat07961 . ISBN 9781118445112 .
- ^ Уэллетт, Дженнифер (13 мая 2016 г.). «Ученые использовали звезды, чтобы подтвердить, когда было написано знаменитое сапфическое стихотворение» . Гизмодо . Архивировано из оригинала 24 марта 2023 года . Проверено 24 марта 2023 г.
- ^ Эш, Лето (17 апреля 2018 г.). « Судебная астрономия раскрывает секреты культовой фотографии Ансела Адамса» . Научный американец . Архивировано из оригинала 24 марта 2023 года . Проверено 24 марта 2023 г.
- ^ Марше, Джордан Д. (2005). «Эпилог» . Театры времени и пространства: Американские планетарии, 1930–1970 гг . Издательство Университета Рутгерса. стр. 170–178. ISBN 0-813-53576-Х . JSTOR j.ctt5hjd29.14 .
- ^ Мимс III, Форрест М. (1999). «Любительская наука — крепкие традиции, светлое будущее». Наука . 284 (5411): 55–56. Бибкод : 1999Sci...284...55M . дои : 10.1126/science.284.5411.55 . S2CID 162370774 .
Астрономия традиционно была одной из самых благодатных областей для серьезных любителей [...]
- ^ «Американское метеорное общество» . Архивировано из оригинала 22 августа 2006 года . Проверено 24 августа 2006 г.
- ^ Лодригусс, Джерри. «Поймая свет: астрофотография» . Архивировано из оригинала 1 сентября 2006 года . Проверено 24 августа 2006 г.
- ^ Гиго, Ф. (7 февраля 2006 г.). «Карл Янский и открытие космических радиоволн» . Национальная радиоастрономическая обсерватория. Архивировано из оригинала 31 августа 2006 года . Проверено 24 августа 2006 г.
- ^ «Кембриджские радиоастрономы-любители» . Архивировано из оригинала 24 мая 2012 года . Проверено 24 августа 2006 г.
- ^ «Международная ассоциация времени затмений» . Архивировано из оригинала 21 августа 2006 года . Проверено 24 августа 2006 г.
- ^ «Премия Эдгара Уилсона» . Центральное бюро астрономических телеграмм МАС. Архивировано из оригинала 24 октября 2010 года . Проверено 24 октября 2010 г.
- ^ «Американская ассоциация наблюдателей переменных звезд» . ААВСО. Архивировано из оригинала 2 февраля 2010 года . Проверено 3 февраля 2010 г.
- ^ «11 вопросов физики для нового века» . Тихоокеанская северо-западная национальная лаборатория. Архивировано из оригинала 3 февраля 2006 года . Проверено 12 августа 2006 г.
- ^ Хиншоу, Гэри (15 декабря 2005 г.). «Какова окончательная судьба Вселенной?» . НАСА WMAP. Архивировано из оригинала 29 мая 2007 года . Проверено 28 мая 2007 г.
- ^ Хоук, Дж. Кристофер; Ленер, Николас; Филдс, Брайан Д.; Мэтьюз, Грант Дж. (6 сентября 2012 г.). «Наблюдение межзвездного лития в малометалличном Малом Магеллановом Облаке». Природа . 489 (7414): 121–23. arXiv : 1207.3081 . Бибкод : 2012Natur.489..121H . дои : 10.1038/nature11407 . ПМИД 22955622 . S2CID 205230254 .
- ^ Пиво, МЭ; Кинг, Арканзас; Ливио, М.; Прингл, Дж. Э. (ноябрь 2004 г.). «Насколько особенна Солнечная система?». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 354 (3): 763–768. arXiv : astro-ph/0407476 . Бибкод : 2004MNRAS.354..763B . дои : 10.1111/j.1365-2966.2004.08237.x . S2CID 119552423 .
- ^ Крупа, Павел (2002). «Начальная функция масс звезд: доказательства единообразия в переменных системах». Наука . 295 (5552): 82–91. arXiv : astro-ph/0201098 . Бибкод : 2002Sci...295...82K . дои : 10.1126/science.1067524 . ПМИД 11778039 . S2CID 14084249 .
- ^ «Часто задаваемые вопросы: как образовались галактики?» . НАСА. Архивировано из оригинала 28 июня 2015 года . Проверено 28 июля 2015 г.
- ^ "Огромная черная дыра" . Суинбернский университет. Архивировано из оригинала 14 августа 2020 года . Проверено 28 июля 2015 г.
- ^ Хиллас, AM (сентябрь 1984 г.). «Происхождение космических лучей сверхвысокой энергии». Ежегодный обзор астрономии и астрофизики . 22 : 425–44. Бибкод : 1984ARA&A..22..425H . дои : 10.1146/annurev.aa.22.090184.002233 .
Это создает проблему для этих моделей, поскольку [...]
- ^ «Редкая Земля: сложная жизнь где-то еще во Вселенной?» . Журнал астробиологии . 15 июля 2002 года. Архивировано из оригинала 28 июня 2011 года . Проверено 12 августа 2006 г.
{{cite web}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка ) - ^ Саган, Карл. «В поисках внеземного разума» . Журнал «Космический поиск» . Архивировано из оригинала 18 августа 2006 года . Проверено 12 августа 2006 г.
Библиография
- Ньюкомб, Саймон ; Клерк, Агнес Мэри (1911). . Британская энциклопедия . Том. 2 (11-е изд.). стр. 800–819.
- Гарпас, Амос (1994). Звездная эволюция . АК Петерс, ООО ISBN 978-1-56881-012-6 .
- Унсёлд, А.; Башек, Б. (2001). Новый космос: введение в астрономию и астрофизику . Спрингер. ISBN 978-3-540-67877-9 .
- Джеймс, К. Рене (2023). Вещи, которые трясутся во Вселенной: как астрономы расшифровывают космический хаос . Издательство Университета Джонса Хопкинса. ISBN 978-1421446936 . Архивировано из оригинала 13 декабря 2023 года.
Внешние ссылки
- Внегалактическая база данных НАСА/IPAC (NED) ( NED-расстояния )
- Основные книги и основные журналы по астрономии из Смитсоновского института/ Системы астрофизических данных НАСА.
| Астрономия |
| ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Оптический телескопы | |||||||||||
| Связанный | |||||||||||
