Какво изследват астрофизиците? Съвременна астрофизика

Астрономията е наука, която изучава небесните тела, тяхното движение, структурата и системите, образувани от тях. Това е най-старата област на знанието: произхода на астрономията се губи в дълбините на вековете. Може да се каже, че еволюира заедно с човечеството. И днес астрономията не стои неподвижна. Използвайки най-новите технологии, учените постоянно усъвършенстват и допълват вече установените теории. Най-силните открития от последните години често се свързват с онези явления, които астрофизиците изучават. При пълна мощ, използвайки напредъка в технологиите, астрономите неизбежно се сблъскват с ограниченията на човешкия ум. Астрофизиката е разделение на астрономията, може би по-често от други, като се изправя пред факти, които все още не могат да бъдат обяснени. Учените работят под знамето си, опитвайки се да намери отговори на все по-сложни въпроси, като по този начин стимулира технологичния прогрес. За това, което астрофизиците изучават, това, което вече са научили и какви загадки вселената им предлага днес, ще бъдат разгледани по-долу.

Удобства

Астрофизиката се занимава с определянето на физическите характеристики на космическите обекти и тяхното взаимодействие. В своите теории тя разчита на познаването на законите на природата, натрупани от науката в процеса на изучаване на свойствата на материята на Земята.
Учените-астрофизици са изправени пред значителни ограничения в работата си. За разлика от колегите, които изучават микрокосмоса или макро обектите на Земята, те не могат да провеждат експерименти. Много от силите, действащи в космоса, се проявяват само на огромно разстояние или в присъствието на огромни по маси и обеми обекти. В лабораторията това взаимодействие няма да бъде проучено, тъй като е невъзможно да се създадат необходимите условия. Общата астрофизика основно се занимава с резултатите от пасивното наблюдение.

При такива условия е трудно да си представим получаването на данни за обектите. Не съществува директно измерване на необходимите параметри поради невъзможността за експерименти в тази част от астрономията. В такъв случай какви са астрофизиците, които учат и на какво се основават заключенията им? Основният източник на информация за учените при такива условия е анализът на електромагнитни вълни, които излъчват небесни тела.

Как всичко започна

Астрономията е наука, която е изучавала небесни тела от незапомнени времена, но такова разделение като астрофизика не винаги е било там. Всъщност той започва своето образуване през 1859 г., когато G. Kirchhoff и R. Bunsen след серията експерименти установяват, че всеки химичен елемент има уникален линеен спектър. Това означава, че спектърът на небесното тяло може да се използва, за да се прецени неговият химичен състав. Така че се ражда спектрален анализ и заедно с него има и астрофизика.

значение

През 1868 г. новосъздаденият метод направи възможно откриването на нов химически елемент - хелий. Той е открит по време на наблюдението на пълно слънчево затъмнение и изучаването на хромосферата на звездата.

Съвременната астрофизика също до голяма степен се основава на данните от спектралния анализ. Разширената технология ви позволява да получите информация за почти всички характеристики на небесните тела, както и междузвездното пространство: температура, състав, поведение на атомите, напрежение на магнитни полета и т.н.

Невидимо излъчване

Откриването на радио емисии значително разширява възможностите за астрофизика. Неговата регистрация му позволи да изучи студеното газово запълване на междузвездното пространство и да излъчва невидима светлина на окото, както и процесите, протичащи в далечни пулсари и неутронни звезди. От голямо значение за цялата астрономия беше откриването на реликва, което стана свидетелство за теорията на големия взрив, който се оформяше по онова време.

Космическата ера даде на астрофизиците нови възможности. Ултравиолетовите, рентгенови и гама-лъчи станаха достъпни, пътят към Земята, който блокира атмосферата. Телескопи, създадени с нови открития, направиха възможно откриването на горещ газ в клъстери от галактики, рентгеново излъчване от неутронни звезди и някои характеристики на черни дупки.

Проблеми на астрофизиката

Съвременната наука е направила крачка напред в сравнение със състоянието, в което е в края на XIX век. Днес астрофизиците използват най-новите постижения в областта на записването на електромагнитни лъчения и получаването на данни за отдалечени обекти на тяхна основа. Не може обаче да се каже, че тази част от астрономията се движи абсолютно безпрепятствено по пътя на изучаването на Вселената. Условията, които се развиват в отдалечено пространство, понякога са толкова трудни за регистриране и разбират, че тълкуването на получените данни за определени обекти е трудно.

В близост до черна дупка, дълбочините на неутронните звезди и техните магнитни полета могат да се появят нови физични свойства на материята. Неспособността да се възпроизвежда дори приблизително екстремните или екстремните условия, в които се появяват такива космически процеси, формира основните сложности на астрофизиката.

Модел на Вселената

Една от най-важните задачи на съвременната астрономия е да разберем как се развива огромният космос. Към днешна дата има две основни версии: отворената и затворената вселена. Първата предполага постоянно и неограничено разширяване. В този модел разстоянието между галактиките само се увеличава и след известно време пространството ще се превърне в безжизнена пустиня с редки островчета от твърдо вещество. Друг вариант предполага, че разширяването на разширяването, което за повечето е безспорен факт, ще дойде във фаза на компресия на вселената. Не е налице недвусмислен отговор на въпроса коя теория е вярна. Освен това съществуват открития, които значително усложняват разбирането за бъдещето на вселената и въвеждат някакъв хаос в привидно хармонична картина. Те включват например откриването на тъмна материя и енергия.

Черни дупки, излъчвания на гама-лъчи

Сред всички астрофизици, които учат, има редица обекти със специално докосване на мистерията. Те се отнасят и до основните проблеми на тази част от астрономията. Те включват черни дупки, много физически процеси в пространството, които не са изследвани изобщо, и гама-лъчи. Последните представляват освобождаването на огромно количество енергия, импулсите на гама-лъчението. Тяхната природа също не е напълно ясна.

Разбирането на такива обекти и явления може значително да промени нашето разбиране за структурата на вселената и законите на космоса. Това е постоянният контакт с тайните на Вселената, което прави астрофизиката предния край на науката, едновременно подчертавайки ограниченията на съвременното знание и стимулирайки тяхното по-нататъшно развитие. Може да се каже, че тази част от астрономията е станала един вид маркер за напредъка: всяко откритие отбелязва победата на човешкия ум върху още една мистерия.