Реклама

На правах рекламы:

О проекте

Астрономия (от греческого astron – звезда и nomos – закон) – наука о строении и развитии космических тел, образуемых ими систем и Вселенной в целом. Астрофизика (буквально – физика звезд) – крупнейший раздел астрономии – наука о физических явлениях во Вселенной. Она изучает не только звезды, но и межзвездную и межгалактическую среды, а также свойства и взаимодействие элементарных частиц, атомов, молекул, от которых существенно зависят многие свойства космических объектов, а также и Вселенной в целом.

Многие разделы современной астрофизики в свое название включают слово "астрономия". Так, например, ряд разделов современной астрофизики принято называть "Радиоастрономия", "Оптическая астрономия", "Рентгеновская астрономия", "Нейтринная астрономия", "Гамма-астрономия" и т. д. в зависимости от того, в какой части электромагнитного спектра ученые осуществляют наблюдения небесных объектов (начиная от самых длинных радиоволн и заканчивая самыми энергичными фотонами, энергия которых достигает величины 1016 эВ, а также такими элементарными частицами, как нейтрино).

Задачи астрофизики заключаются в исследовании индивидуальных небесных объектов, таких, как планеты, звезды, пульсары, квазары, галактики, скопления галактик и др., а также в изучении общих физических принципов для разнообразных астрофизических процессов и в попытке установить общие законы развития материи во Вселенной. Известны четыре канала получения такой информации:

1. Электромагнитное излучение: гамма-лучи, рентгеновские лучи, ультрафиолетовое, видимое, инфракрасное и радиоизлучение.

2. Космические лучи, которые достигают окрестности Земли и могут взаимодействовать с ее атмосферой. Первичные космические лучи включают высокоэнергичные электроны, протоны и тяжелые ядра, а также нестабильные нейтроны и мезоны. В первичный состав космических лучей входят также антипротоны и позитроны, то есть антиматерия. Но значительная их часть образуется в результате взаимодействия протонов и ядер с межзвездным, межпланетным веществом, а также с атмосферами звезд и планет.

3. Нейтрино и антинейтрино. Существует три типа нейтрино, два из которых связаны с электронами и ?-мезонами, а третий тип – с ?-мезонами.

4. Гравитационные волны, которые возникают, в частности, при взрывах массивных звезд и могут дать информацию о движениях массивных небесных тел. Гравитационные волны пока не обнаружены экспериментально, однако есть много косвенных наблюдательных данных, которые подтверждают их существование.

Высшим достижением современной астрофизики явилось открытие небесных объектов с необычными физическими свойствами. Во-первых, это нейтронные звезды, которые представляют собой очень компактные объекты размером всего около 10 км. Магнитное поле таких звезд достигает исключительно высокой величины 1013 Гс, недостижимой в земных лабораторных условиях. В таких мощных полях полностью изменяется структура вещества и его свойства. Во-вторых, это черные дыры – объекты, у которых вторая космическая скорость равна скорости света. В третьих, это квазары, которые являются ядрами галактик и представляют собой сверхмассивные черные дыры.

Важной частью современной астрофизики является космология. Это наука о том, как возникла и развивалась Вселенная в целом, а также наука о крупномасштабной структуре Вселенной.

Вся обширная информация о звездах, галактиках и о Вселенной в целом получена через довольно узкое "оптическое окно". Единственным источником информации о небесных телах являются различного рода излучения, приходящие от них. Атмосфера Земли довольно непрозрачна и до наших глаз доходит лишь ничтожная доля всех излучений, существующих в космосе. Первое окно прозрачности – оптическое – лежит в основном в области видимого излучения – от ультрафиолетового до инфракрасного. Атмосфера Земли совершенно непрозрачна для излучения, длина волны которого меньше 0,29 мкм ( 2,9 · 10-5 см). Но в далеких ультрафиолетовых областях спектра расположены спектральные линии многих химических элементов. Они не видны глазом, и это ограничивает сведения о химическом составе небесных тел. Другой край оптического окна прозрачности атмосферы расположен в области с длиной волны около 1 мкм (10-4 см). Инфракрасные лучи с большей длиной волны сильно поглощаются парами атмосферной воды.

Много интересной информации вы можете прочитать в астрономической энциклопедии на английском языке (Philip's Astronomy Encyclopedia).

Солнечная система Небесные тела Вселенная Космология English version