Што вывучаюць астрафізікі? сучасная астрафізіка

Астраномія - гэта навука, якая вывучае нябесныя целы, іх рух, будынак, а таксама сістэмы, адукаваныя імі. Гэта найстаражытная вобласць веды: вытокі астраноміі губляюцца ў глыбіні стагоддзяў. Можна сказаць, што яна эвалюцыянавала разам з чалавецтвам. І сёння астраномія не стаіць на месцы. Карыстаючыся найноўшымі тэхналогіямі, навукоўцы стала ўдакладняюць і дапаўняюць ужо склаліся тэорыі. Самыя гучныя адкрыцця апошніх гадоў часта бывалі звязаныя з тымі з'явамі, што вывучаюць астрафізікі. На поўную магутнасць выкарыстоўваючы дасягненні ў галіне тэхнікі, астраномы непазбежна сутыкаюцца з абмежаванасцю чалавечага розуму. Астрафізіка - раздзел астраноміі, мабыць, часцей за іншых сутыкаецца з фактамі, якія пакуль немагчыма растлумачыць. Навукоўцы, якія працуюць пад яе сцягам, спрабуючы знайсці адказы на ўсе больш складаныя пытанні, тым самым стымулююць тэхнічны прагрэс. Пра тое, што вывучаюць астрафізікі, што ім ужо ўдалося даведацца і якія загадкі Сусвет ім прапануе сёння, і пойдзе гаворка ніжэй.

асаблівасці

Астрафізіка займаецца вызначэннем фізічных характарыстык касмічных аб'ектаў і іх узаемадзеяння. У сваіх тэорыях яна абапіраецца на веды аб законах прыроды, назапашаныя навукай у працэсе вывучэння уласцівасцяў матэрыі на Зямлі.
Навукоўцы-астрафізікі сутыкаюцца з істотнымі абмежаваннямі ў сваёй працы. У адрозненне ад калег, якія вывучаюць мікрасвет або макрообъекты ва ўмовах Зямлі, яны не могуць праводзіць эксперыменты. Многія з сіл, якія дзейнічаюць у космасе, праяўляюць сябе толькі на велізарнай адлегласці або пры наяўнасці гіганцкіх па масе і аб'ёме аб'ектаў. У лабараторыі такое ўзаемадзеянне не вывучаны, паколькі немагчыма стварыць неабходныя ўмовы. Агульная астрафізіка ў асноўным мае справу з вынікамі пасіўнага назірання.

У такіх умовах цяжка сабе ўявіць атрыманне дадзеных аб аб'ектах. Непасрэднага вымярэння патрэбных параметраў у сілу немагчымасці эксперыментаў у гэтым раздзеле астраноміі не існуе. У такім выпадку што вывучаюць астрафізікі і на чым засноўваюць свае высновы? Галоўная крыніца інфармацыі для навукоўцаў у падобных умовах - аналіз электрамагнітных хваляў, якія выпраменьваюць нябесныя целы.

З чаго ўсё пачыналася

Астраномія - гэта навука, якая вывучае нябесныя целы з спрадвечных часоў, аднак такі раздзел, як астрафізіка, быў у ёй далёка не заўсёды. Фактычна сваё станаўленне ён пачаў у 1859 годзе, калі Г. Кірхгоф і Р. Бунзена па завяршэнні серыі эксперыментаў ўсталявалі, што любы хімічны элемент валодае унікальным Лінейчасты спектр. Гэта азначала, што па спектры нябеснага цела можна меркаваць аб яго хімічным складзе. Так зарадзіўся спектральны аналіз, а разам з ім з'явілася і астрафізіка.

значнасць

У 1868 годзе толькі што створаны метад зрабіў магчымым выяўленне новага хімічнага элемента - гелія. Яго адкрылі падчас назірання поўнага сонечнага зацьмення і вывучэння храмасфера свяціла.

Сучасная астрафізіка таксама шмат у чым грунтуецца на дадзеных спектральнага аналізу. Ўдасканаленая тэхналогія дазваляе атрымліваць звесткі практычна аб усіх характарыстыках нябесных тэл, а таксама міжзоркавага прасторы: тэмпературы, складзе, паводзінах атамаў, напрузе магнітных палёў і гэтак далей.

нябачнае выпраменьванне

Істотна пашырыла магчымасці астрафізікі адкрыццё радыёвыпраменьвання. Яго рэгістрацыя дазволіла вывучаць халодны газ, які напаўняе міжзоркавае прастору і выпускалы нябачны для вока святло, а таксама працэсы, якія праходзяць у далёкіх пульсараў і нейтронных зорках. Велізарнае значэнне для ўсёй астраноміі мела адкрыццё рэліктавага выпраменьвання, які стаў пацвярджэннем якая складвалася ў гэты час тэорыі вялікага выбуху.

Касмічная эра падарыла астрафізікам новыя магчымасці. Сталі даступнымі ультрафіялетавае, рэнтгенаўскае і гама-выпраменьванне, шлях да Зямлі якім заступае атмасфера. Тэлескопы, створаныя з улікам новых адкрыццяў, дазволілі выявіць гарачы газ у вялікай колькасці галактык, рэнтгенаўскае выпраменьванне нейтронных зорак, некаторыя характарыстыкі чорных дзюр.

праблемы астрафізікі

Сучасная навука ступіла далёка наперад у параўнанні з тым станам, у якім яна знаходзілася ў канцы 19 стагоддзя. Сёння астрафізікі карыстаюцца ўсімі найноўшымі дасягненнямі ў галіне рэгістрацыі электрамагнітнага выпраменьвання і атрымання на іх аснове дадзеных аб аддаленых аб'ектах. Аднак нельга сказаць, што гэты раздзел астраноміі абсалютна бесперашкодна рухаецца па шляху вывучэння Сусвету. Ўмовы, якія складваюцца ў далёкім космасе, часам настолькі цяжкія для рэгістрацыі і разумення, што інтэрпрэтацыя атрыманых дадзеных пра тыя ці іншыя аб'ектах цяжкая.

У наваколлі чорнай дзіркі, нетрах нейтронных зорак і іх магнітных палях могуць выяўляцца новыя фізічныя ўласцівасці матэрыі. Немагчымасць нават прыблізна прайграць экстрэмальныя або гранічныя ўмовы, у якіх адбываюцца падобныя касмічныя працэсы, фармуе асноўныя складанасці астрафізікі.

мадэль Сусвету

Адна з найважнейшых задач сучаснай астраноміі - зразумець, як развіваецца неабсяжны космас. На сённяшні дзень існуе дзве асноўныя версіі: адкрытая і закрытая Сусвет. Першая мае на ўвазе пастаяннае і неабмежаваная пашырэнне. У гэтай мадэлі адлегласць паміж галактыкамі толькі павялічваецца, і праз нейкі час космас стане знежывелай пустэльняй з рэдкімі астраўкамі цвёрдай матэрыі. Іншы варыянт прадугледжвае, што на змену пашырэнню, якое для большасці з'яўляецца бясспрэчным фактам, прыйдзе фаза сціску Сусвету. Адназначнага адказу на пытанне аб тым, якая тэорыя верная, пакуль няма. Больш за тое, з'яўляюцца адкрыцця, значна ўскладняюць разуменне будучага Сусвету і ўносяць пэўны хаос у, здавалася б, стройную карціну. Да іх адносіцца, напрыклад, выяўленне цёмнай матэрыі і энергіі.

Чорныя дзіркі, гама-воплескі

Сярод усяго таго, што вывучаюць астрафізікі, ёсць шэраг аб'ектаў з асаблівым налётам таямнічасці. Яны таксама ставяцца да асноўных праблем гэтага падзелу астраноміі. У іх лік уваходзяць чорныя дзіркі, шматлікія фізічныя працэсы ў прасторы якіх зусім не вывучаныя, і гама-воплескі. Апошнія ўяўляюць сабой выкід велізарнай колькасці энергіі, імпульсы гама-выпраменьвання. Прырода іх таксама да канца не ясная.

Разуменне падобных аб'ектаў і з'яў можа істотна змяніць наша ўяўленне пра прыладу Сусвету і законах космасу. Менавіта пастаяннае судотык з таямніцамі светабудовы і робіць астрафізікі пярэднім краем навукі, адначасова высвечвацца абмежаванасць сучасных ведаў і стымулюючай далейшае іх развіццё. Можна сказаць, што гэты раздзел астраноміі стаў своеасаблівым маркерам прагрэсу: кожнае адкрыццё азначае сабой перамогу чалавечага розуму над яшчэ адной таямніцай.