ASTROFIZICA: OBIECT DE STUDIU, ISTORIE, TEORII, RAMURI - ARTE - 2025

Astrofizica este responsabil pentru combinarea abordărilor de fizică și chimie să analizeze și să explice toate corpurile în spațiu ca stele, planete, galaxii, și așa mai pe . Apare ca o ramură a astronomiei și face parte din științele legate de studiul Universului.

O parte a obiectului de studiu are legătură cu căutarea înțelegerii originii vieții în Univers și a funcției sau rolului ființelor umane în cadrul său. De exemplu, încercați să descoperiți cum se dezvoltă medii cu condiții favorabile pentru dezvoltarea vieții în cadrul unui sistem planetar.

Astrofizica studiază obiectele în spațiu în ceea ce privește structura lor și compoziția chimică și fizică. Spectrul electromagnetic este principala ta sursă de informații. Imagine de WikiImages de la Pixabay

Obiectul studiului

Astrofizica are ca obiect de studiu explicarea originii și naturii corpurilor astronomice. Unii dintre factorii pe care îi privește sunt densitatea, temperatura, compoziția chimică și luminozitatea.

Această ramură a astronomiei folosește spectrul electromagnetic ca sursă principală de informații pentru orice obiectiv astronomic din univers. Sunt studiate planetele, stelele și galaxiile, printre altele. Astăzi, în plus, se concentrează pe ținte mai complexe sau mai îndepărtate, cum ar fi găurile negre, materia întunecată sau energia întunecată.

O mare parte din tehnologia modernă implementată în abordarea astrofizică face posibilă obținerea informațiilor prin lumină. Odată cu studiul spectrului electromagnetic, această disciplină este capabilă să studieze și să cunoască atât corpul astronomic vizibil cât și invizibil pentru ochiul uman.

Istoria astrofizicii

Apariția astrofizicii ca ramură a astronomiei are loc în timpul secolului al XIX-lea. Istoricul său este plin de antecedente relevante în care chimia este strâns legată de observațiile optice. Spectroscopia este cea mai crucială tehnică de studiu pentru dezvoltarea științei și este responsabilă de analiza interacțiunii dintre lumină și materie.

Spectroscopia, precum și stabilirea chimiei ca știință, au fost elemente care au influențat în special avansarea astrofizicii. În 1802, William Hyde Wollaston, chimist și fizician de origine engleză, descoperă câteva urme întunecate în spectrul solar.

Ulterior, fizicianul german Joseph von Fraunhofer observă de la sine că aceste urme ale spectrului optic al soarelui se repetă în stele și pe planete precum Venus. De aici a dedus că aceasta era o proprietate inerentă a luminii. Analiza spectrală a luminii, pregătită de Fraunhofer, a fost unul dintre modelele de urmat de diverși astronomi.

Un alt dintre cele mai proeminente nume este cel al astronomului William Huggins. În 1864, printr-un spectroscop pe care l-a pus la punct în observatorul său, a putut descoperi folosind acest instrument că este posibil să se determine compoziția chimică și să se obțină câțiva parametri fizici ai nebuloaselor.

De exemplu, temperatura și densitatea pot fi găsite. Observația lui Huggins a fost făcută pentru a studia nebuloasa NGC6543, mai cunoscută sub numele de „Ochiul pisicii”.

Huggins s-a bazat pe studiile lui Fraunhofer pentru a aplica analiza spectrală a luminii solare și a o folosi în același mod pentru stele și nebuloase. În plus, Huggins și profesorul de chimie la King's College London, William Miller, au petrecut mult timp realizând studii de spectroscopie pe elemente terestre pentru a le putea identifica în studiile stelelor.

Până în secolul XX, calitatea descoperirilor a fost reținută de limitările instrumentelor. Acest lucru a motivat construirea de echipe cu îmbunătățiri care au permis cele mai semnificative progrese până în prezent.

Teorii excepționale pentru studiul astrofizicii

Teoria inflaționistă a universului

Teoria inflaționistă a fost postulată de fizicianul și cosmologul Alan H Guth în 1981. Acesta își propune să explice originea și extinderea universului. Ideea de „inflație” sugerează existența unei perioade de timp de expansiune exponențială care a avut loc în lume în primele sale momente de formare.

Propunerea inflaționistă contrazice teoria Big Bang, una dintre cele mai acceptate atunci când se caută explicații despre originea universului. În timp ce Big Bang se așteaptă ca expansiunea universului să încetinească după explozie, teoria inflaționistă afirmă contrariul. „Inflația” propune o expansiune accelerată și exponențială a universului care ar permite distanțe mari între obiecte și o distribuție omogenă a materiei.

Teoria electromagnetică a lui Maxwell

Una dintre cele mai interesante contribuții din istoria științelor fizice este „ecuațiile Maxwell” din teoria sa electromagnetică.

În 1865, James Clerk Maxwell, specializat în fizică matematică, a publicat O teorie dinamică a câmpului electromagnetic în care a expus ecuațiile prin care dezvăluie lucrul comun între electricitate și magnetism, relație care a fost speculată încă din secolul al XVIII-lea. .

Ecuațiile acoperă diferitele legi care sunt asociate cu electricitatea și magnetismul, cum ar fi legea lui Ampère, legea lui Faraday sau Lorentz.

Maxwell a detectat relația dintre forța gravitației, atracția magnetică și lumină. Anterior, în cadrul astrofizicii au fost evaluate doar proprietăți precum gravitația sau inerția. După contribuția lui Maxwell, a fost introdus studiul fenomenelor electromagnetice.

Metode de colectare a informațiilor

Spectrometrul

Fizicianul Gustav Kirchhoff și chimistul Robert Bunsen, ambii germani, au fost creatorii primului spectrometru. În 1859 au demonstrat că fiecare substanță în stare pură este capabilă să transmită un spectru specific.

Spectrometrele sunt instrumente optice care ne permit să măsurăm lumina dintr-o parte specifică a unui spectru electromagnetic și ulterior să identificăm materiale. Măsurarea obișnuită se face prin determinarea intensității luminii.

Primele spectrometre au fost prisme de bază cu gradații. În prezent, acestea sunt dispozitive automate care pot fi controlate în mod computerizat.

Fotometrie astronomică

În cadrul astrofizicii, aplicarea fotometriei este importantă, deoarece o mare parte din informații provin din lumină. Acesta din urmă este responsabil pentru măsurarea intensității luminii care poate proveni dintr-un obiect astronomic. Utilizează un fotometru ca instrument sau poate fi integrat într-un telescop. Fotometria poate ajuta la determinarea, de exemplu, a mărimii posibile a unui obiect ceresc.

Astrofotografie

Este vorba despre fotografia evenimentelor și obiectelor astronomice, aceasta include și zone ale cerului noaptea. Una dintre calitățile astrofotografiei este de a putea transpune elemente îndepărtate în imagini, de exemplu, galaxii sau nebuloase.

Ramuri implementate în astrofizica observațională

Această disciplină se concentrează asupra culegerii de date prin observarea obiectelor cerești. Utilizează instrumente astronomice și studiul spectrului electromagnetic. O mare parte din informațiile obținute în fiecare sub-ramă de astrofizică observațională au legătură cu radiațiile electromagnetice.

Radio astronomie

Obiectul său de studiu îl reprezintă obiectele cerești care sunt capabile să emită unde radio. Acordă atenție fenomenelor astronomice care sunt de obicei invizibile sau ascunse în alte porțiuni ale spectrului electromagnetic.

Pentru observații la acest nivel, se folosește un radiotelescop, un instrument conceput pentru a percepe activitățile undelor radio.

Astronomie infraroșu

Este o ramură a astrofizicii și astronomiei în care este studiată și detectată radiația infraroșie de la obiecte cerești din univers. Această ramură este destul de largă, deoarece toate obiectele sunt capabile să emită radiații infraroșii. Aceasta implică faptul că această disciplină cuprinde studiul tuturor obiectelor existente în univers.

Astronomia infraroșie este de asemenea capabilă să detecteze obiecte reci care nu pot fi percepute de instrumente optice care funcționează cu lumină vizibilă. Stele, nori de particule, nebuloase și altele sunt unele dintre obiectele spațiale care pot fi percepute.

Astronomie optică

Cunoscută și sub numele de astronomia luminii vizibile, este cea mai veche metodă de studiu. Cele mai utilizate instrumente sunt telescopul și spectrometrele. Acest tip de instrument funcționează în raza de lumină vizibilă. Această disciplină diferă de ramurile anterioare, deoarece nu studiază obiecte ușoare invizibile.

Impresia artistului despre o explozie de raze gamma
]

Astronomie cu raze gamma

Este cel însărcinat cu studierea acelor fenomene sau obiecte astronomice care sunt capabile să genereze raze gamma. Acestea din urmă sunt radiații de frecvență foarte mare, mai mari decât razele X, iar sursa lor este un obiect radioactiv.

Razele gamma pot fi localizate în sisteme astrofizice cu energie foarte mare, precum găuri negre, stele pitice sau resturi de supernove, printre altele.

Conceptele relevante

Spectru electromagnetic

Este un domeniu de distribuție a energiei aferent undelor electromagnetice. În raport cu un obiect specific, este definit ca radiația electromagnetică care este capabilă să emită sau să absoarbă orice obiect sau substanță atât pe Pământ, cât și în spațiu. Spectrul include atât lumina vizibilă pentru ochiul uman, cât și cea care este invizibilă.

Obiect astronomic

În astronomie, un obiect astronomic sau celest se numește orice entitate, ansamblu sau compoziție fizică care se găsește în mod natural în partea observabilă a universului. Obiectele astronomice pot fi planete, stele, lună, nebuloase, sisteme planetare, galaxii, asteroizi și altele.

radiație

Se referă la energia care poate proveni dintr-o sursă și poate călători prin spațiu și chiar să poată pătrunde în alte materiale. Unele tipuri de radiații cunoscute sunt undele radio și lumina. Un alt tip de radiație familiară este „radiația ionizantă” care este generată de surse care emit particule sau ioni încărcați.

Referințe

1. Tipuri de spectre astronomice. Facilitatea Națională a Telescopului Australiei Recuperat din atnf.csiro.au
2. Obiect astronomic. Wikipedia, enciclopedia gratuită. Recuperat de pe en.wikipedia.org
3. spectrometre Spectometry.com. Recuperat din spectometrie.com
4. Ce este radiația ?. Specialist în protecția împotriva radiațiilor. Societatea de fizică a sănătății. Recuperat de la hps.org
5. Fjordman (2018). O istorie a astrofizicii - Partea 1. Jurnalul de Bruxelles. Recuperat din brusselsjournal.com
6. Astronomie vizibilă. Wikipedia, enciclopedia gratuită. Recuperat de pe en.wikipedia.org
7. Redactorii Encyclopaedia Britannica (2019). Astronomie cu raze gamma. Encyclopædia Britannica, inc. Recuperat de pe britannica.com
8. IR Astronomy: Prezentare generală. Centrul de știință și date pentru astrofizică și științe planetare. Recuperat din ipac.caltech.edu
9. Bachiller R (2009) 1864. Huggins și nașterea Astrofizicii. Lumea. Recuperat din elmundo.es
10. Astrofizică. Wikipedia, enciclopedia gratuită. Recuperat de pe en.wikipedia.org
11. Radio Astronomie este: Explorarea și descoperirea. Observatorul Național de Radio Astronomie. Recuperat din public.nrao.edu
12. (2017) Ce spune teoria inflaționistă despre Univers ?. Universitatea Internațională din Valencia. Recuperat din universidadviu.es
13. Licență R. (2015). 1865. Ecuațiile lui Maxwell transformă lumea. Cronici ale cosmosului. Lumea. Recuperat din elmundo.es