ASTROFYSIK: STUDIEOBJEKT, HISTORIA, TEORIER, GRENAR - ARTE - 2025

Den astrofysik är ansvarig för att kombinera metoder i fysik och kemi för att analysera och förklara alla kroppar i rymden som stjärnor, planeter, galaxer, och så på . Det framträder som en gren av astronomi och är en del av vetenskaperna relaterade till studiet av universum.

En del av studieobjektet har att göra med sökandet efter att förstå livets ursprung i universum och människans funktion eller roll i det. Försök till exempel att upptäcka hur miljöer med gynnsamma förutsättningar för livets utveckling utvecklas inom ett planetsystem.

Astrofysik studerar föremål i rymden när det gäller deras struktur och kemiska och fysiska sammansättning. Det elektromagnetiska spektrumet är din viktigaste informationskälla. Bild av WikiImages från Pixabay

Studieobjekt

Astrofysik har som syfte att studera att förklara astronomiska kroppers ursprung och natur. Några av de faktorer som den tittar på är densitet, temperatur, kemisk sammansättning och ljusstyrka.

Denna gren av astronomi använder det elektromagnetiska spektrumet som den viktigaste källan till information för alla astronomiska mål i universum. Planeter, stjärnor och galaxer bl a studeras. Idag fokuserar det dessutom på mer komplexa eller avlägsna mål som svarta hål, mörk materia eller mörk energi.

Mycket av den moderna tekniken som implementeras i den astrofysiska metoden gör det möjligt att få information genom ljus. Med studiet av det elektromagnetiska spektrumet kan denna disciplin studera och känna både synliga och osynliga astronomiska kroppar för det mänskliga ögat.

Astrofysikens historia

Framväxten av astrofysik som en gren av astronomin inträffar under det nittonde århundradet. Dess historia är full av relevanta antecedenter där kemi är nära besläktad med optiska observationer. Spektroskopi är den mest avgörande studietekniken för vetenskapens utveckling och ansvarar för att analysera interaktionen mellan ljus och materia.

Spektroskopi, liksom etablering av kemi som vetenskap, var element som särskilt påverkade utvecklingen av astrofysik. År 1802 upptäcker William Hyde Wollaston, kemist och fysiker av engelskt ursprung, några mörka spår i solspektrumet.

Senare noterar den tyska fysikern Joseph von Fraunhofer på egen hand att dessa spår av solens optiska spektrum upprepas i stjärnor och planeter som Venus. Härifrån drog han slutsatsen att detta var en inneboende egenskap av ljus. Den spektrala analysen av ljus, framställd av Fraunhofer, var ett av mönstren som följdes av olika astronomer.

Ett annat av de mest framträdande namnen är astronomen William Huggins. 1864, genom ett spektroskop som han hade satt upp i sitt observatorium, kunde han upptäcka med detta instrument att det var möjligt att bestämma den kemiska sammansättningen och erhålla några fysiska parametrar för nebulosorna.

Till exempel kan temperaturen och densiteten hittas. Huggins observation gjordes för att studera nebulosan NGC6543, bättre känd som "Cat's Eye."

Huggins förlitade sig på Fraunhofers studier för att tillämpa spektralanalys av solljus och använda det på samma sätt för stjärnor och nebulosor. Utöver detta tillbringade Huggins och professorn i kemi vid King's College London, William Miller, mycket tid på att utföra spektroskopistudier på terrestriska element för att kunna identifiera dem i studierna av stjärnorna.

Vid det tjugonde århundradet hölls kvaliteten på upptäckterna tillbaka av instrumentbegränsningar. Detta motiverade byggandet av team med förbättringar som möjliggjorde de mest betydande framstegen hittills.

Utestående teorier för studier av astrofysik

Inflationsteori om universum

Inflationsteorin publicerades av fysikern och kosmologen Alan H Guth 1981. Den syftar till att förklara universums ursprung och expansion. Idén om "inflation" antyder förekomsten av en tidsperiod av exponentiell expansion som inträffade i världen under dess första stunder av bildandet.

Det inflationsförslag strider mot Big Bang-teorin, en av de mest accepterade när man letar efter förklaringar om universums ursprung. Medan Big Bang förväntar sig att universums expansion har avtagit efter explosionen, säger inflationsteorin motsatsen. "Inflation" föreslår en accelererad och exponentiell expansion av universum som skulle möjliggöra stora avstånd mellan föremål och en homogen materialfördelning.

Maxwells elektromagnetiska teori

Ett av de mest intressanta bidragen i fysiska vetenskaps historia är "Maxwell-ekvationerna" inom hans elektromagnetiska teori.

År 1865 publicerade James Clerk Maxwell, specialiserad på matematisk fysik, en dynamisk teori för det elektromagnetiska fältet där han avslöjade ekvationerna genom vilka han avslöjar det gemensamma arbetet mellan elektricitet och magnetism, en relation som har spekulerats sedan 1700-talet. .

Ekvationerna täcker de olika lagarna som är förknippade med elektricitet och magnetism, som Amperes lag, Faraday eller Lorentzs lag.

Maxwell upptäckte förhållandet mellan tyngdkraften, magnetisk attraktion och ljus. Tidigare utvärderades endast egenskaper som gravitation eller tröghet inom astrofysik. Efter Maxwells bidrag introducerades studien av elektromagnetiska fenomen.

Metoder för informationsinsamling

Spektrometern

Fysikern Gustav Kirchhoff och kemisten Robert Bunsen, båda tyskarna, var skaparna av den första spektrometern. 1859 demonstrerade de att varje substans i dess rena tillstånd kan överföra ett specifikt spektrum.

Spektrometrar är optiska instrument som gör det möjligt att mäta ljus från en specifik del av ett elektromagnetiskt spektrum och därefter identifiera material. Den vanliga mätningen görs genom att bestämma ljusets intensitet.

De första spektrometrarna var grundläggande prismor med graderingar. För närvarande är de automatiska enheter som kan styras på ett datoriserat sätt.

Astronomisk fotometri

Inom astrofysik är tillämpningen av fotometri viktig eftersom mycket av informationen kommer från ljus. Den senare ansvarar för att mäta ljusintensiteten som kan komma från ett astronomiskt objekt. Den använder en fotometer som ett instrument eller kan integreras i ett teleskop. Fotometri kan hjälpa till att bestämma, till exempel, ett himmelsföremåls storlek.

astro

Det handlar om fotografering av astronomiska händelser och föremål, detta inkluderar också himmelområden på natten. En av egenskaperna hos astrofotografering är att kunna översätta avlägsna element till bilder, till exempel galaxer eller nebulosor.

Grenar implementerade inom observationsastrofysik

Denna disciplin fokuserar på datainsamling genom observation av himmelska föremål. Den använder astronomiska instrument och studiet av det elektromagnetiska spektrumet. Mycket av informationen som erhållits inom varje undergren av observationsastrofysik har att göra med elektromagnetisk strålning.

Radioastronomi

Syftet med studien är himmelsföremål som kan avge radiovågor. Det uppmärksammar astronomiska fenomen som vanligtvis är osynliga eller dolda i andra delar av det elektromagnetiska spektrumet.

För observationer på denna nivå används ett radioteleskop, ett instrument som är utformat för att uppfatta radiovågaktiviteter.

Infraröd astronomi

Det är en gren av astrofysik och astronomi där infraröd strålning från himmelobjekt i universum studeras och upptäcks. Denna gren är ganska bred eftersom alla objekt kan ge ut infraröd strålning. Detta innebär att denna disciplin omfattar studien av alla befintliga objekt i universum.

Infraröd astronomi kan också upptäcka kalla föremål som inte kan uppfattas av optiska instrument som arbetar med synligt ljus. Stjärnor, partikelmoln, nebulosa och andra är några av rymdobjekten som kan uppfattas.

Optisk astronomi

Även känd som synlig ljusastronomi, det är den äldsta studiemetoden. De mest använda instrumenten är teleskopet och spektrometrarna. Denna typ av instrument fungerar inom området synligt ljus. Denna disciplin skiljer sig från de tidigare grenarna eftersom den inte studerar osynliga ljusföremål.

Konstnärens intryck av en gammastråle brast
]

Gamma ray astronomi

Det är den som ansvarar för att studera dessa fenomen eller astronomiska föremål som kan generera gammastrålar. De senare är strålning med mycket hög frekvens, högre än röntgenstrålar, och deras källa är ett radioaktivt objekt.

Gamma-strålar kan lokaliseras i astrofysiska system med mycket hög energi såsom svarta hål, dvärgstjärnor eller supernovarester, bland andra.

Relevanta begrepp

Elektromagnetiskt spektrum

Det är ett energifördelningsområde relaterat till elektromagnetiska vågor. I förhållande till ett specifikt objekt definieras det som den elektromagnetiska strålningen som kan avge eller absorbera något objekt eller ämne både på jorden och i rymden. Spektrumet inkluderar både ljus som är synligt för det mänskliga ögat och det som är osynligt.

Astronomiskt objekt

I astronomi kallas ett astronomiskt eller himmelobjekt för varje enhet, uppsättning eller fysisk komposition som finns naturligt i den observerbara delen av universum. Astronomiska föremål kan vara planeter, stjärnor, månar, nebulosor, planetsystem, galaxer, asteroider och andra.

Strålning

Den hänvisar till energin som kan komma från en källa och resa genom rymden och till och med kunna penetrera andra material. Vissa kända typer av strålning är radiovågor och ljus. En annan typ av bekant strålning är "joniserande strålning" som genereras genom källor som avger laddade partiklar eller joner.

referenser

1. Typer av astronomiska spektra. Australien Telescope National Facility. Återställdes från atnf.csiro.au
2. Astronomiskt objekt. Wikipedia, den fria encyklopedin. Återställs från en.wikipedia.org
3. spektrometrar Spectometry.com. Återställs från spectometry.com
4. Vad är strålning? Specialist på strålskydd. Health Physics Society. Återställs från hps.org
5. Fjordman (2018). A History of Astrophysics - Del 1. Bryssels tidskrift. Återställs från brusselsjournal.com
6. Astronomi med synligt ljus. Wikipedia, den fria encyklopedin. Återställs från en.wikipedia.org
7. Redaktörerna för Encyclopaedia Britannica (2019). Gamma-ray astronomi. Encyclopædia Britannica, inc. Återställs från britannica.com
8. IR Astronomy: Översikt. Science & Data Center for Astrophysics & Planetetary Sciences. Återställs från ipac.caltech.edu
9. Bachiller R (2009) 1864. Huggins och födelsen av astrofysik. Världen. Återställdes från elmundo.es
10. Astrofysik. Wikipedia, den fria encyklopedin. Återställs från en.wikipedia.org
11. Radioastronomi är: Exploration and Discovery. National Radio Astronomy Observatory. Återställdes från public.nrao.edu
12. (2017) Vad säger inflationsteorin om universum? Internationella universitetet i Valencia. Återställs från universidadviu.es
13. Bachelor R. (2015). 1865. Maxwells ekvationer förvandlar världen. Kosmos krönikor. Världen. Återställdes från elmundo.es