Астрономія в сучасному житті

Астроно́мія — одна з найдавніших наук, що включає спостереження і пояснення подій, які відбуваються за межами Землі та її атмосфери. Вона вивчає походження, розвиток, властивості об'єктів, що спостерігаються на небі (і перебувають поза межами Землі), а також процеси, пов'язані з ними.

 

Основні розділи астрономії

 

Відповідно до предметів і методів  досліджень астрономію поділяють на:

Астрометрія — підрозділ науки астрономії, що вивчає небесні тіла в конкретні моменти часу.

Небесна механіка — вивчає рух небесних тіл під впливом сили тяжіння та фігури рівноваги небесних тіл, що визначається силою гравітації та обертання. З'явилася небесна механіка лише у XVII столітті, коли стало можливим вивчення сил, що керують рухом небесних тіл.

Астрофізика — вивчає фізичну природу небесних тіл, тобто фізичний стан і хімічний склад небесних тіл, а також досліджує питання про джерела енергії, випромінюваної Сонцем і зорями.

Зоряна астрономія — вивчає будову, походження і розвиток зоряних систем і міжзоряної матерії.

Фізична космологія — досліджує будову та еволюцію Всесвіту у найбільших масштабах, розглядає питання про утворення і розвиток систем небесних тіл, зокрема нашої Галактики та Сонячної системи.

 

Астрономічні спостереження

 

В астрономії інформація в основному  отримується від виявлення та аналізу видимого світла та інших спектрів електромагнітного випромінювання в космосі. Астрономічні спостереження можуть бути розділені відповідно до області електромагнітного спектра, в якій проводяться вимірювання. Деякі частини спектра можна спостерігати з Землі (тобто її поверхні), а інші спостереження ведуться тільки на великих висотах або в космосі (в космічних апаратах на орбіті Землі).

 

За областю електромагнітного  спектра астрономія може бути поділені на:

 

- оптичну астрономію;

- інфрачервону астрономію;

- ультрафіолетову астрономію;

- радіоастрономію;

- рентгенівську астрономію;

- гамма-астрономію;

- астрономію полів, що не ґрунтуються на електромагнітному спектрі;

- астрометрію та небесну  механіку;

- позаатмосферну астрономію.

 

Теоретична астрономія

 

Астрономи-теоретики використовують широкий спектр інструментів, які  включають аналітичні моделі (наприклад, політропи наближені до поведінки  зірки) і обрахунки чисельних  моделювань. Кожен з методів має  свої переваги. Аналітична модель процесу, як правило, краще дає зрозуміти суть того, чому це (щось) відбувається. Чисельні моделі можуть свідчити про наявність явищ і ефектів, яких, ймовірно, інакше не було б видно.

 

Теоретики в галузі астрономії прагнуть створювати теоретичні моделі і з'ясувати в дослідженнях наслідки цих моделювань. Це дає змогу спостерігачам шукати дані, які можуть спростувати модель або допомогає у виборі між кількома альтернативними або суперечливими моделями. Теоретики також експериментують у створенні або видозміні моделі з урахуванням нових даних. У разі невідповідності загальна тенденція полягає у спробі зробити мінімальними зміни в моделі й відкорегувати результат. У деяких випадках велика кількість суперечливих даних з часом може призвести до повної відмови від моделі.

 

Теми, які вивчають теоретичні астрономи: зоряна динаміка і еволюція галактик; великомасштабна структура Всесвіту; походження космічних променів; загальна теорія відносності та фізична космологія, зокрема космології зірок і астрофізика. Астрофізичні відносності служать як інструмент для оцінювання властивостей великомасштабних структур, для яких гравітація відіграє значну роль у фізичних явищах і основою для досліджень чорних дір, астрофізики та вивчення гравітаційних хвиль. Деякі широко прийняті і вивчені теорії і моделі в астрономії, тепер включені в Lambda-CDM моделі, Великий Вибух, Космічне розширення, темної матерії і фундаментальні теорії фізики.

 

Аматорська астрономія

 

Астрономія є однією з наук, в  якій внесок аматорів може бути значним. Загалом всі астрономи-аматори спостерігають різні небесні об'єкти і явища в більшому обсязі, ніж науковці, хоча їхній технічний ресурс набагато менший за можливості державних інституцій, іноді обладнання вони будують собі самостійно (як це було ще 2 століття тому). Зрештою більшість науковців вийшли саме з цього середовища. Головні об'єкти спостережень астрономів-аматорів: Місяць, планети, зірки, комети, метеорні потоки і різноманітні об'єкти глибокого неба, а саме: зоряні скупчення, галактики і туманності. Одна з гілок аматорської астрономії, аматорська астрофотографія, передбачає фотофіксацію ділянок нічного неба. Багато аматорів хотіли б спеціалізуватися у спостереженні окремих предметів, типів об'єктів, або типів подій, які цікавлять їх.

 

Більшість аматорів працюють у видимому спектрі, але невелика частина експериментує з довжиною хвиль за межами видимого спектру. Це включає в себе використання інфрачервоних фільтрів на звичайних телескопах, а також використання радіотелескопів. Піонером аматорської радіоастрономії є Карл Янський, який спостерігав небо в радіодіапазоні 1930 року. Дехто з астрономів-аматорів використовує як домашні телескопи, так і радіотелескопи, які спочатку були побудовані для астрономічних закладів, але тепер доступні для аматорів через застатрілість (як для великих дослідних інституцій).

 

Астрономи-аматори і надалі продовжують  робити свій внесок в астрономію. Справді, вона є однією з небагатьох наукових дисциплін, де внесок аматорів може бути значним. Доволі часто вони проводять  точкові вимірювання, які використовуються для уточнення орбіт малих планет, почасти вони також виявляють комети, виконують регулярні спостереження змінних зір. А досягнення в галузі цифрових технологій дало змогу аматорам досягти вражаючого прогресу в галузі астрофотографії.

 

Висновок

 

Залишається ряд важливих невирішених питань для пошуку відповідей на які може знадобитися

будівництво нових наземних і космічних  інструментів, і, можливо, нові розробки в теоретичній та

експериментальній фізиці. Але астрономія як наукова дисципліна, зробила величезний крок

вперед у розумінні природи  Всесвіту і його змісту.

 

Нерозв'язані проблеми в галузі астрономії

 

- Чи є інше життя у Всесвіті? Тим більше, чи є розумне життя? Якщо так, то яке пояснення парадокса Фермі? Існування життя в інших місцях має важливе наукове і філософське значення. Чи є Сонячна система унікальною?

- Що спричинило утворення Всесвіту? Чи правильна теорія космічної інфляції, і якщо так, то які докладні деталі цієї стадії? Чому в Всесвіті споcтерігається баріонна асиметрія? Яку форму має Всесвіт?

- Яка природа темної матерії і темної енергії? Вони визначають розвиток і долю Всесвіту, проте їхня справжня природа залишається невідомою. Якою буде подальша доля Всесвіту?

- Якими були перші галактики? Як утворилися надмасивні чорні діри?

- Що спричиняє утворенню космічних променів з надвисокою енергією?