Astrofysik föremål för studier, historia, teorier, grenar

2278
Basil Manning
Astrofysik föremål för studier, historia, teorier, grenar

De astrofysik ansvarar för att kombinera fysikens och kemins tillvägagångssätt för att analysera och förklara alla kroppar i rymden såsom stjärnor, planeter, galaxer och andra. Det verkar som en gren av astronomi och är en del av vetenskapen relaterad 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 inom det. Försök till exempel att upptäcka hur miljöer med gynnsamma förutsättningar för livets utveckling utvecklas inom ett planetariskt system.

Astrofysik studerar objekt i rymden med avseende på deras struktur och kemiska och fysiska sammansättning. Det elektromagnetiska spektrumet är din huvudsakliga informationskälla. BIld av WikiImages från Pixabay

Artikelindex

  • 1 Studieobjekt
  • 2 Astrofysikens historia
  • 3 Enastående teorier för studier av astrofysik
    • 3.1 Inflationsteori om universum
    • 3.2 Maxwells elektromagnetiska teori
  • 4 Metoder för informationsinsamling
    • 4.1 Spektrometern
    • 4.2 Astronomisk fotometri
    • 4.3 Astrofotografi
  • 5 grenar implementerade i observationsastrofysik
    • 5.1 Radioastronomi
    • 5.2 Infraröd astronomi 
    • 5.3 Optisk astronomi
    • 5.4 Gammastrålastronomi 
  • 6 Relevanta begrepp
    • 6.1 Elektromagnetiskt spektrum
    • 6.2 Astronomiskt objekt
    • 6.3 Strålning
  • 7 Referenser

Syfte med studien

Astrofysik har till syfte att studera astronomiska kroppars ursprung och natur. Några av de faktorer som analyseras är densitet, temperatur, kemisk sammansättning och ljusstyrka..

Denna gren av astronomi använder det elektromagnetiska spektrumet som den huvudsakliga informationskällan för alla astronomiska mål i universum. Planeter, stjärnor och galaxer studeras bland annat. Numera 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 det astrofysiska tillvägagångssättet gör att information kan erhållas 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 1800-talet. Dess historia är full av relevanta antecedenter där kemi är nära relaterad till optiska observationer. Spektroskopi är den viktigaste studietekniken för vetenskapens utveckling och ansvarar för att analysera samspelet mellan ljus och materia. 

Spektroskopi, liksom etableringen av kemi som vetenskap, var element som särskilt påverkade utvecklingen av astrofysik. 1802 upptäcker William Hyde Wollaston, kemist och fysiker av engelska ursprung, några mörka spår i solspektret.

Senare konstaterar 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. De Spektral analys av ljus, utarbetat av Fraunhofer, var det ett av de mönster som skulle följas av olika astronomer. 

Ett annat av de mest framträdande namnen är astronomens William Huggins. 1864, genom ett spektroskop som han hade satt upp i sitt observatorium, kunde han med hjälp av detta instrument upptäcka att det var möjligt att bestämma den kemiska sammansättningen och få 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 utnyttjade Fraunhofer-studier för att tillämpa spektralanalys av solljus och använda det på samma sätt för stjärnor och nebulosor. Utöver detta tillbringade Huggins och professor i kemi vid King's College i London, William Miller, mycket tid på att genomföra spektroskopistudier på markbundna element för att kunna identifiera dem i studierna av stjärnorna..

Vid 1900-talet hindrades upptäckternas kvalitet av instrumentbegränsningar. Detta motiverade byggandet av team med förbättringar som möjliggjorde de viktigaste framstegen hittills..

Enastående teorier för studier av astrofysik

Inflationsteori om universum

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

Inflationsförslaget 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 det motsatta. "Inflation" föreslår en påskyndad och exponentiell expansion av universum som möjliggör stora avstånd mellan objekt och en homogen fördelning av materia. 

Maxwells elektromagnetiska teori

En av de mest intressanta bidragen i fysikvetenskapens historia är "Maxwell-ekvationerna" inom hans elektromagnetiska teori..

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

Ekvationerna täcker de olika lagarna som är förknippade med elektricitet och magnetism, såsom Ampères lag, Faradays lag eller Lorentzs lag.. 

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

Metoder för informationsinsamling

Spektrometern

Fysikern Gustav Kirchhoff och kemisten Robert Bunsen, båda tyska, skapade den första spektrometern. 1859 visade de att varje ämne 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 prismer med graderingar. För närvarande är de automatiska enheter som kan styras på datoriserat sätt.

Astronomisk fotometri

Inom astrofysik är tillämpningen av fotometri viktig eftersom mycket av informationen kommer från ljus. Den senare är ansvarig för att mäta ljusets intensitet som kan komma från ett astronomiskt objekt. Den använder en fotometer som ett instrument eller så kan den integreras i ett teleskop. Fotometri kan hjälpa till att bestämma till exempel den möjliga storleken på ett himmelobjekt. 

Astrofotografi

Det handlar om fotografering av astronomiska händelser och föremål, detta inkluderar även områden på himlen på natten. En av astrofotografins egenskaper är att kunna översätta avlägsna element till bilder, till exempel galaxer eller nebulosor. 

Grenar implementerade i observationsastrofysik

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

Radioastronomi

Syftet med studiet är himmelska föremål som kan avge radiovågor. Fäster uppmärksamhet åt 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 radiovågsaktiviteter..

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 föremål kan avge infraröd strålning. Detta innebär att denna disciplin omfattar studiet av alla befintliga objekt i universum.. 

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

Optisk astronomi

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

Konstnärens intryck av en gammastråle
[[Fil: GRB-konstnär NASA Zhang Woosley.jpg | GRB-konstnär NASA Zhang Woosley]]

Gamma ray astronomy 

Det är den som ansvarar för att studera dessa fenomen eller astronomiska föremål som kan generera gammastrålning. De senare är mycket högfrekventa strålningar, högre än röntgenstrålar och har ett radioaktivt objekt som källa..

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

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 föremål eller ämne både på jorden och i rymden. Spektrumet innefattar både ljus som är synligt för det mänskliga ögat och det som är osynligt.. 

Astronomiskt objekt

I astronomi kallas ett astronomiskt eller himmelskt objekt varje enhet, uppsättning eller fysisk sammansättning som finns naturligt inom den observerbara delen av universum. Astronomiska föremål kan vara planeter, stjärnor, månar, nebulosor, planetariska system, galaxer, asteroider och andra.. 

Strålning

Det hänvisar till den energi som kan komma från en källa och färdas genom rymden och till och med kunna tränga igenom andra material. Några 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. Australia Telescope National Facility. Återställd från atnf.csiro.au
  2. Astronomiskt objekt. Wikipedia, den fria encyklopedin. Återställd från en.wikipedia.org 
  3. Spektrometrar Spectometry.com. Återställd från spectometry.com
  4. Vad är strålning? Specialist inom strålskydd. Health Physics Society. Återställd från hps.org
  5.  Fjordman (2018). A Astrophysics History - Del 1. Brysseljournalen. Återställd från brusselsjournal.com
  6. Astronomi med synligt ljus. Wikipedia, den fria encyklopedin. Återställd från en.wikipedia.org 
  7. Redaktörerna för Encyclopaedia Britannica (2019). Gamma-ray astronomi. Encyclopædia Britannica, inc. Återställd från britannica.com
  8. IR-astronomi: översikt. Science & Data Center for Astrophysics & Planetary Sciences. Återställd från ipac.caltech.edu
  9. Bachelor R (2009) 1864. Huggins och astrofysikens födelse. Världen. Återställd från elmundo.es
  10. Astrofysik. Wikipedia, den fria encyklopedin. Återställd från en.wikipedia.org 
  11. Radioastronomi är: Exploration and Discovery. National Radio Astronomy Observatory. Återställd från public.nrao.edu
  12. (2017) Vad säger inflationsteori om universum?. Internationella universitetet i Valencia. Återställd från universidadviu.es
  13. Bachelor R. (2015). 1865. Maxwells ekvationer förvandlar världen. Kosmos krönikor. Världen. Återställd från elmundo.es

Ingen har kommenterat den här artikeln än.