Những nhà thiên văn học học nghiên cứu những gì? Vật lý thiên văn hiện đại

Thiên văn học là một khoa học nghiên cứu các thiên thể, sự di chuyển, cấu trúc của chúng, và cả các hệ thống được hình thành bởi chúng. Đây là lĩnh vực kiến thức lâu đời nhất: nguồn gốc của thiên văn học đã bị mất đi trong nhiều thế kỷ. Có thể nói rằng nó phát triển cùng với nhân loại. Và thiên văn học ngày nay không đứng yên. Sử dụng công nghệ mới nhất, các nhà khoa học không ngừng cải tiến và bổ sung những lý thuyết đã có. Những khám phá to lớn nhất trong những năm gần đây thường liên quan đến những hiện tượng mà các nhà thiên văn học đang nghiên cứu. Với năng lượng đầy đủ sử dụng các tiến bộ trong công nghệ, các nhà thiên văn học chắc chắn phải đối mặt với những hạn chế của tâm trí con người. Vật lý học thiên thể là một bộ phận của thiên văn học, có lẽ thường xuyên hơn các thiên thể khác, đang phải đối mặt với các sự kiện chưa giải thích được. Các nhà khoa học làm việc dưới cờ của nó, cố gắng tìm câu trả lời cho các câu hỏi ngày càng phức tạp, qua đó kích thích tiến bộ công nghệ. Về những gì các nhà thiên văn học đang nghiên cứu, những gì họ đã học được và những gì mà vũ trụ đang đưa ra cho họ ngày hôm nay, và sẽ được thảo luận dưới đây.

Các tính năng

Vật lý học thiên thể tham gia vào việc xác định các đặc tính vật lý của các vật thể không gian và sự tương tác của chúng. Trong các lý thuyết của nó, nó dựa vào kiến thức về các quy luật tự nhiên, tích lũy trong khoa học trong quá trình nghiên cứu các đặc tính của vật chất trên trái đất.
Các nhà khoa học-vật lý thiên văn phải đối mặt với những hạn chế đáng kể trong công việc của họ. Không giống như các đồng nghiệp nghiên cứu các mô hình thu nhỏ hoặc các đối tượng vĩ mô trên trái đất, họ không thể thực hiện các thí nghiệm. Nhiều lực lượng hoạt động trong không gian biểu hiện chính mình chỉ trên một khoảng cách rất lớn hoặc trong sự hiện diện của khối lượng lớn và khối lượng của các đối tượng. Trong phòng thí nghiệm, tương tác này sẽ không được nghiên cứu, vì không thể tạo ra các điều kiện cần thiết. Vật lý thiên văn tổng thể về cơ bản đề cập đến kết quả quan sát thụ động.

Trong những điều kiện như vậy rất khó để tưởng tượng có được dữ liệu về các đối tượng. Việc đo trực tiếp các thông số yêu cầu do không thể thực hiện các thí nghiệm trong phần thiên văn học này không tồn tại. Trong trường hợp đó, các nhà thiên văn học đang nghiên cứu những gì và kết luận của họ dựa trên những gì? Nguồn thông tin chính cho các nhà khoa học trong những điều kiện như vậy là phân tích các sóng điện từ tỏa ra các thiên thể.

Tất cả bắt đầu như thế nào

Thiên văn học là một khoa học đã nghiên cứu các thiên thể từ trước đến nay, nhưng một bộ phận như vật lý thiên văn không phải lúc nào cũng có. Trên thực tế, ông bắt đầu sự hình thành vào năm 1859, khi G. Kirchhoff và R. Bunsen sau khi hàng loạt các thí nghiệm xác định rằng bất kỳ nguyên tố hóa học nào có một phổ dòng riêng. Điều này có nghĩa là phổ của cơ thể bầu trời có thể được sử dụng để đánh giá thành phần hóa học của nó. Vì vậy, phân tích quang phổ đã được sinh ra, và cùng với nó đã có một vật lý thiên văn.

Sự liên quan

Năm 1868, phương pháp mới được tạo ra đã có thể phát hiện ra một nguyên tố hóa học mới, helium. Nó đã được phát hiện trong quá trình quan sát nhật thực toàn phần và nghiên cứu về NST của ngôi sao.

Vật lý học thiên thể hiện đại cũng dựa phần lớn vào dữ liệu của phân tích quang phổ. Công nghệ tiên tiến cho phép bạn có được thông tin về hầu hết các đặc tính của thiên thể cũng như không gian giữa các sao: nhiệt độ, thành phần, hành vi của các nguyên tử, điện thế từ trường vv.

Bức xạ vô hình

Sự khám phá ra phát xạ radio đã mở rộng đáng kể khả năng của vật lý thiên văn. Việc đăng ký của anh ta cho phép anh ta nghiên cứu luồng không khí lạnh trong không gian giữa các sao và phát ánh sáng vô hình vào mắt, cũng như các quá trình diễn ra trong các sao chổi xa và sao neutron. Tầm quan trọng to lớn đối với toàn bộ thiên văn học là sự khám phá ra bức xạ của các di tích, điều này đã trở thành bằng chứng cho lý thuyết về Big Bang đang hình thành vào thời đó.

Tuổi không gian cho các nhà thiên văn học cơ hội mới. Các tia cực tím, tia X và tia gamma đã trở nên dễ tiếp cận, con đường đến Trái đất mà khối khí quyển chặn. Các kính thiên văn được tạo ra bằng các khám phá mới đã giúp phát hiện khí nóng trong các cụm thiên hà, bức xạ tia X từ sao neutron, và một số đặc điểm của các hố đen.

Các vấn đề về vật lý thiên văn

Khoa học hiện đại đã vượt xa quốc gia mà nó đã được vào cuối thế kỷ 19. Ngày nay các nhà thiên văn học sử dụng tất cả những thành tựu mới nhất trong lĩnh vực ghi lại bức xạ điện từ và thu thập dữ liệu về các vật thể xa xôi trên cơ sở của chúng. Tuy nhiên, không thể nói rằng phần này của thiên văn học di chuyển hoàn toàn không bị cản trở dọc theo con đường nghiên cứu vũ trụ. Các điều kiện phát triển trong không gian xa xôi đôi khi rất khó để đăng ký và hiểu rằng việc giải thích các dữ liệu nhận được về các vật nhất định là rất khó.

Ở vùng lân cận của hố đen, độ sâu của sao neutron và từ trường, các thuộc tính vật chất mới của vật chất có thể xuất hiện. Sự không có khả năng sinh sản thậm chí xấp xỉ các điều kiện khắc nghiệt hoặc cực đoan trong đó các quá trình vũ trụ xảy ra, tạo thành những phức tạp chính của vật lý thiên văn.

Mô hình của vũ trụ

Một trong những nhiệm vụ quan trọng nhất của thiên văn học hiện đại là hiểu được vũ trụ bao la đang phát triển như thế nào. Đến nay, có hai phiên bản chính: vũ trụ mở và đóng. Việc đầu tiên hàm ý một sự mở rộng liên tục và không giới hạn. Trong mô hình này, khoảng cách giữa các thiên hà chỉ tăng lên, và sau một khoảng thời gian sẽ trở thành một sa mạc bất động với các hòn đảo thưa thớt của chất rắn. Một lựa chọn khác cho thấy việc mở rộng sự mở rộng, mà phần lớn là một thực tế không thể chối cãi, sẽ đến một giai đoạn nén của vũ trụ. Một câu trả lời rõ ràng cho câu hỏi lý thuyết là đúng là chưa có. Hơn nữa, có những khám phá làm phức tạp thêm sự hiểu biết về tương lai của vũ trụ và giới thiệu sự hỗn loạn vào một hình ảnh có vẻ hài hòa. Chúng bao gồm, ví dụ, phát hiện ra vật chất tối và năng lượng.

Lỗ đen, vụ nổ tia gamma

Trong số tất cả các nhà nghiên cứu vật lý học nghiên cứu, có một số vật thể với một liên lạc đặc biệt của huyền bí. Họ cũng liên quan đến những vấn đề chính của phần thiên văn học này. Chúng bao gồm các hố đen, nhiều quá trình vật lý trong không gian của chúng chưa được nghiên cứu và các vụ nổ tia gamma. Loại thứ hai đại diện cho việc giải phóng một lượng lớn năng lượng, các xung của bức xạ gamma. Bản chất của họ cũng không hoàn toàn rõ ràng.

Hiểu được những vật thể và hiện tượng như vậy có thể thay đổi đáng kể sự hiểu biết của chúng ta về cấu trúc của vũ trụ và các quy luật của vũ trụ. Đó là liên lạc thường xuyên với những bí mật của vũ trụ làm cho vật lý thiên văn trở thành đầu của khoa học, đồng thời nhấn mạnh những hạn chế của kiến thức hiện đại và kích thích sự phát triển tiếp theo của chúng. Có thể nói phần thiên văn học này đã trở thành một điểm đánh dấu sự tiến bộ: mọi khám phá đánh dấu chiến thắng của tâm hồn con người qua một huyền bí khác.