ASTROFÍSICA

Astrofísica é o ramo da astronomia que trata dos física do universo , incluindo as propriedades físicas ( luminosidade,densidade , temperatura e químicacomposição) dos objetos celestes, comoestrelas , galáxias , e o meio interestelar, assim como suas interações. O estudo dacosmologia é a Astrofísica Teórica em escalas maiores, onde Albert Einstein 'steoria da relatividade geral desempenha um papel importante.

Porque astrofísica é um assunto muito amplo, astrofísicostipicamente aplicar muitas disciplinas de física, incluindo mecânica,eletromagnetismo , mecânica estatística , termodinâmica ,mecânica quântica , relatividade , nuclear e física de partículas efísica atômica e molecular. Na prática, a pesquisa astronômica moderna envolve uma quantidade substancial de física. O nome do departamento de uma universidade ("astrofísica" ou "astronomia") muitas vezes tem a ver mais com a história do departamento do que com o conteúdo dos programas. Astrophysics pode ser estudado no bacharéis, mestres e Ph.D. níveis em engenharia aeroespacial, física, astronomia ou departamentos em muitas universidades .

História

Embora a astronomia é tão antiga quanto a história gravada em si, foi muito tempo separado do estudo da física.No aristotélica visão de mundo, o mundo celestial tendeu para perfeição corpos no céu parecia ser esferas perfeitas que se deslocam em órbitas perfeitamente circulares-enquanto o mundo terreno parecia destinado a imperfeição; esses dois reinos não foram vistos como relacionados.

Aristarco de Samos (c.310 - c.250 aC) apresentou pela primeira vez a noção de que os movimentos dos corpos celestes pode ser explicado assumindo que a Terra e todos os outros planetas do Sistema Solar orbitou a Sun .Infelizmente, no mundo geocêntrica do tempo, Aristarco ' teoria heliocêntrica foi considerado estranho e herética e, durante séculos, a vista aparentemente de bom senso que o Sol e outros planetas deu a volta a Terra foi basicamente inquestionável. Em seguida, um astrônomo, chamado Nicolaus Copernicus , reviveu o modelo heliocêntrico no século 16 . Em 1609, Galileu Galilei descobriu as quatro luas mais brilhantes de Júpiter , e documentadas suas órbitas sobre esse planeta, o que contrariou o dogma geocêntrica do Igreja Católica de seu tempo, e escapou da punição grave apenas afirmando que sua astronomia foi um trabalho de matemática , não da filosofia natural (física) e, portanto, puramente abstrato.

A disponibilidade de dados observacionais precisos (principalmente do observatório de Tycho Brahe), levou à investigação de explicações teóricas para o comportamento observado. No início, apenas regras empíricas foram descobertas, como as leis de Kepler do movimento planetário , descobertos no início do século 17 . Mais tarde, naquele século, Isaac Newton a ponte entre as leis de Kepler e dinâmicas de Galileu, descobrindo que as mesmas leis que regem a dinâmica de objetos na Terra governar o movimento dos planetas e da Lua. A mecânica celeste, a aplicação de newtoniana gravidade e as leis de Newton para explicar as leis de Kepler do movimento planetário, foi a primeira unificação da astronomia e física.

Depois de Isaac Newton publicou seu livro, Philosophiae Naturalis Principia Mathematica , marítimo navegação foi transformada. Começando por volta de 1670, o mundo inteiro foi medido utilizando essencialmente modernos latitude instrumentos e os melhores disponíveis relógios . As necessidades da navegação desde uma unidade para observações astronômicas progressivamente mais precisas e instrumentos, proporcionando um fundo para os dados cada vez mais disponíveis para os cientistas.

No final do século 19 , foi descoberto que, quando se decompõem a luz do sol, uma multiplicidade de linhas espectrais foram observados (regiões em que havia menos ou nenhuma luz). Experiências com gases quentes mostraram que as mesmas linhas pode ser observado nos espectros de gases, linhas específicas correspondentes aos únicos elementos químicos . Desta forma, provou-se que os elementos químicos encontrados no Sol (principalmente hidrogênio ) também foram encontradas na Terra. Na verdade, o elementohélio foi descoberto pela primeira vez no espectro do Sol e só mais tarde na Terra, daí o seu nome. Durante oséculo 20 , espectroscopia (estudo dessas linhas espectrais) avançou, principalmente como resultado do advento da física quântica, o que era necessário para compreender as observações astronômicas e experimentais.

Veja também:

  • Timeline do conhecimento sobre galáxias, aglomerados de galáxias, e estrutura em larga escala
  • Timeline das anãs brancas, estrelas de nêutrons, e supernovas
  • Cronologia da física dos buracos negros
  • Timeline da física gravitacional e da relatividade

Tornando-se um astrofísico

Para se tornar um astrônomo pesquisa clássica (alguém que dirige um telescópio, analisa os dados, publica artigos), os astrofísicos precisa para obter um Ph.D. grau. Posições de apoio, tais como operadores do telescópio, observadores e desenvolvedores de software normalmente exigem um grau de Bacharel, embora algumas posições podem exigir um mestrado ou superior.

Astrofísica observacional

Pleiades , um aglomerado aberto de estrelas observadas na constelação de Touro.NASA foto

A maioria das observações astrofísicas são feitas usando oespectro electromagnético.

  • A radioastronomia estuda radiação com um comprimento de onda maior do que alguns milímetros. As ondas de rádio são geralmente emitida por objetos frios, incluindo gás e poeira interestelar nuvens. A radiação cósmica de fundo é o desvio para o vermelho de luz a partir do Big Bang . Pulsares foram inicialmente detectados em freqüências de microondas. O estudo dessas ondas exige muito grandes radiotelescópios .
  • Astronomia Infrared estuda radiação com comprimento de onda que é muito longo para ser visível, mas mais curto do que as ondas de rádio. Observações no infravermelho são normalmente feitas com telescópios semelhantes aos habituais ópticos telescópios. Objetos mais frio do que estrelas (como os planetas) são normalmente estudadas a frequências infravermelhas.
  • Astronomia óptica é o tipo mais antigo de astronomia. Telescópios emparelhado com um dispositivo de carga acoplada ou spectroscopes são os instrumentos mais comuns utilizados. O Terra atmosfera interfere um pouco com observações ópticas, por isso óptica adaptativa e telescópios espaciais são usados ​​para obter a melhor qualidade de imagem possível. Nesta faixa, estrelas são altamente visíveis, e muitas espectros químicos podem ser observados para estudar a composição química de estrelas, galáxias enebulosas.
  • Ultravioleta , raios X e raios gama estudar astronomia processos muito energéticos, como os pulsares binários, buracos negros , magnetars, e muitos outros. Esses tipos de radiação não penetram na atmosfera da Terra também. Há duas possibilidades para observar esta parte dos eletromagnéticas spectrum-telescópios espaciais e terrestres telescópios Cherenkov ar imaging (iACT). Observatórios do primeiro tipo são RXTE, o Observatório de Raios-X Chandra e do Observatório Compton Gamma Ray. IACTs são, por exemplo, o Sistema High Energy Stereoscopic (HESS) eo telescópio MAGIC.

Diferente de radiação eletromagnética, algumas coisas podem ser observados a partir da Terra, que se originam a partir de grandes distâncias. Alguns observatórios de ondas gravitacionais foram construídas, mas as ondas gravitacionais são extremamente difíceis de detectar. observatórios Neutrino também foram construídas, principalmente para estudar nosso Sun. Os raios cósmicos que consiste em partículas de energia muito alta pode ser observada bater a atmosfera da Terra.

As observações também podem variar em sua escala de tempo. A maioria das observações ópticas demorar alguns minutos para horas, para fenômenos que mudam mais rápido do que isso não pode ser facilmente observado. No entanto, os dados históricos sobre alguns objetos está disponível abrangendo séculos oumilênios. Por outro lado, as observações de rádio podem olhar para os acontecimentos em uma escala de tempo de milissegundos ( pulsares de milissegundo) ou combinar anos de dados ( estudos pulsar de desaceleração). As informações obtidas a partir destes diferentes escalas de tempo é muito diferente.

O estudo de nosso próprio Sol tem um lugar especial em astrofísica observacional. Devido à enorme distância de todas as outras estrelas, o Sol pode ser observado em um tipo de detalhe inigualável por qualquer outra estrela. Nossa compreensão do nosso próprio Sol serve como um guia para a nossa compreensão de outras estrelas.

O tema de como as estrelas mudam, ou evolução estelar, é muitas vezes modelado colocando as variedades de tipos de estrelas em suas respectivas posições no diagrama de Hertzsprung-Russell, que podem ser vistos como representando o estado de um objeto estelar, desde o nascimento até a destruição. A composição do material dos objetos astronômicos podem muitas vezes ser examinada usando:

  • Espectroscopia
  • A radioastronomia
  • Neutrino astronomia (perspectivas futuras)

A Astrofísica Teórica

Astrofísicos teóricos usar uma grande variedade de ferramentas que incluemmodelos analíticos (por exemplo, polytropes para aproximar os comportamentos de uma estrela ) e computacionais simulações numéricas.Cada um tem algumas vantagens. Modelos analíticos de um processo são geralmente melhor para dar uma visão sobre o coração do que está acontecendo. Os modelos numéricos podem revelar a existência de fenômenos e efeitos que de outra forma não ser visto.

Os teóricos da astrofísica esforço para criar modelos teóricos e descobrir as consequências observacionais desses modelos. Isso ajuda a permitir que observadores de olhar para os dados que podem refutar um modelo ou ajudar na escolha entre vários modelos alternativos ou conflitantes.

Os teóricos também tentar gerar ou modificar modelos de ter em conta os novos dados. No caso de uma discrepância, a tendência geral é para tentar fazer modificações mínimas para o modelo para ajustar os dados. Em alguns casos, uma grande quantidade de dados inconsistentes ao longo do tempo pode levar ao abandono total de um modelo.

Entre os temas estudados pelos astrofísicos teóricos incluem: dinâmica estelar e evolução; formação de galáxias; estrutura em larga escala de matéria no Universo ; origem dos raios cósmicos; relatividade geral e cosmologia física , incluindo a cadeia de cosmologia e física de astropartículas.Relatividade astrophysical serve como uma ferramenta para avaliar as propriedades de estruturas de grande escala para o qual gravitação desempenha um papel importante nos fenómenos físicos e investigado como a base para o buraco negro ( astro ) física e o estudo de ondas gravitacionais.

Algumas teorias e modelos amplamente aceitos e estudados em astrofísica, agora incluídos no modelo Lambda-CDM são o Big Bang , a inflação cósmica , a matéria escura , e as teorias fundamentais da física .

Alguns exemplos deste processo:

Processo físico Ferramenta experimental Modelo teórico Explica / prediz
Gravitação Radiotelescópios Sistema de auto-gravitando Surgimento de um sistema de estrelas
A fusão nuclear Espectroscopia Evolução estelar Como as estrelas brilham e como metais formado
O Big Bang Telescópio Espacial Hubble , COBE Universo em Expansão Age of the Universe
Flutuações quânticas   Inflação cósmica Problema Planicidade
Colapso gravitacional Astronomia de raios-X A relatividade geral Os buracos negros no centro da galáxia de Andrômeda
Ciclo CNO emestrelas      

A matéria escura e energia escura são os temas principais atuais da astrofísica, como a sua descoberta e controvérsia surgiu durante o estudo das galáxias.

 

 

9 Anual Conferência Internacional de Astrofísica - Para ser realizada 14-19 março de 2010 no Centro de Plasma Espacial e Pesquisa Aeronomic (CSPAR) da Universidade do Alabama.

AstroEngine - Espaço blog de ​​ciência pelo Dr. Ian O'Neill discutindo conceitos astrofísica de uma forma informada e informal.

Astrofísica - E-Print archive desde abril de 1992.

Astrofísica - Uma breve introdução à astrofísica com artigos associados em uma série de temas.

Astrofísica - Artigo da Wikipedia sobre este ramo da astronomia que trata da física do universo, incluindo as propriedades físicas dos objetos celestes eo meio interestelar, bem como suas interações.

Astrofísica e Astronomia - ensaios introdutórios sobre astrofísica e astronomia.

Cambridge Relatividade - Guia introdutório para todos os conceitos básicos da Astrofísica escritos por cientistas ativos na Universidade de Cambridge, Reino Unido.

Instituto Canadense de Astrofísica Teórica - centro de pesquisa apoiado nacionalmente. Saiba mais sobre a pesquisa atual, os próximos seminários e oportunidades de emprego.

Causa das características espectrais de quasares - hipótese que tenta explicar as características de quasi-stellar objetos como ilusões ópticas criadas por lentes gravitacionais e outros fenômenos.

Dyson Sphere - A lista de perguntas freqüentes com respostas.

Encyclopedia of Astronomy and Astrophysics - arquivo abrangente de artigos explicativos sobre todos os temas-chave Astrofísica, categorizados e totalmente pesquisável; ativamente atualizado pelo Instituto de Física.

Enciclopédia de Astrofísica - Um livre peer-reviewed publicação on-line escrita por estudiosos de todo o mundo.

Fermilab teórico Astrofísica Grupo - parcialmente financiado por uma Astrofísica da NASA Teoria subvenção, encontrar informações sobre as reuniões passadas e futuras do grupo.

Problemas de grandes desafios em Astrofísica Computacional - Sessão de Pesquisa do Instituto de Matemática Pura e Aplicada (IPAM), Los Angeles, CA, EUA; 7 março - 10 junho 2005.

A gravidade é Cool, ou, por que nosso Universo é favorável à vida - Texto da palestra Oppenheimer 1999 at UC Berkeley dada pelo professor Freeman Dyson sobre a origem da vida e outros assuntos.

Hands-On Astrofísica - Oferece produtos educacionais que ajudam os alunos a compreender conceitos básicos de astronomia.

High Energy Astrophysics Grupo - Instituto Astronômico, Ondrejov. Concentra-se na pesquisa de objetos cósmicos em raios-X e região espectros gama. Informações gerais, projetos e oficinas.

Comentários que vivem em Física Solar - Um ponto arbitrado, publicação de revistas on-line unicamente convidou opiniões abrangendo todas as áreas de pesquisa em física solar e heliosférica. Publicado pelo Instituto Max Planck de Aeronomia, Katlenburg-Lindau, na Alemanha.

NASA Astrophysics Data System - Sistema de Busca de resumos em astrofísica, ciências planetárias e física solar.

Gerador de Rede - Gera taxas de reação astrofísicos online usando um banco de dados estendida.

Nuclear Astrophysics Dados - Uma área para fornecer dados para cálculos de astrofísica nuclear, como nucleossíntese, a evolução estelar, o Big Bang, e super-nova dinâmica.

Paradox Olber de - A sabido problema de astrofísica, o paradoxo do Olber (? Por que o céu de noite), resolvido. Bem como paradoxo da gravidade de Newton relacionada.

Tópicos de Física - Notas de Ensino - Ensino notas sobre a mecânica celeste, mecânica clássica, e atmosferas estelares.

Desvio para o Vermelho por Decay Photon - Autor explica como desvio para o vermelho de Hubble dos resultados espectros da luz das estrelas da decadência fóton, proporcional à distância percorrida.

SIMBAD Astronomical Banco de Dados - O banco de dados SIMBAD astronômico fornece dados básicos, identificações cruzadas e bibliografia para objetos astronômicos fora do sistema solar. SIMBAD pode ser consultado pelo nome do objeto, as coordenadas, outros critérios (filtros), e listas de objetos.

Smithsonian Astrophysical Observatory - Um instituto de pesquisa da Instituição Smithsonian sediada em Cambridge, MA, onde se juntou com o Harvard College Observatory (HCO) para formar o Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica (CFA).

Anexo Temporal - Informações principalmente sobre a quarta dimensão e física teórica.

The Astrophysical Journal - devotado aos desenvolvimentos recentes, descobertas e teorias em astronomia e astrofísica.

The Spectator Astrofísica - Os artigos publicados nesta pesquisa capa do site atual em astronomia e astrofísica, descrever a nossa atual compreensão de fenômenos astronômicos, e comentários sobre questões relacionadas com a pesquisa astronômica.

O Universo Elétrico - Física conhece quatro forças; do século 20 os cientistas estavam convencidos de que uma delas, a força elétrica, não desempenhou nenhum papel macroscópica do Universo; site explica por que isso está incorreto.

A NASA Astrophysics Data System - The Astrophysics Data System (ADS) é um projecto financiado pela NASA que mantém quatro bases de dados bibliográficos com mais de 4,0 milhões de registros: Astronomia e Astrofísica, Instrumentação, de Física e Geofísica, e preprints em Astronomia.

A estrutura, estabilidade e dinâmica de auto-gravitacionais Sistemas - Um livro didático interativo Astrofísica da Louisiana State University.

A seqüência de números Titius-Bode decifrado - Compara órbita da Terra para outros planetas utilizando a Unidade Astronômica como uma medida.

Titius-Bode Law - Visão Geral da Lei de Titius-Bode.

Espectrômetro Heterodyne sintonizável Infrared - ESTE - páginas de instrumentos para o receptor transportável projetado para observações atmosféricas e astrofísica na região do infravermelho médio espectral (7-28 mm). Desenvolvido pela Universidade de Colónia.

Universidade de Surrey - Departamento de Física (Investigação) - Universidade de Surrey versão resumida do livro "Astrofísica", com muitos links para material relevante sobre astronomia, astrofísica e cosmologia.

Instituto Virtual de Astrofísica - VIA oferece palestras e fóruns onde os cientistas de todo o mundo podem se comunicar e discutir problemas e idéias em física de astropartículas.

Você Seja o astrofísico - site interativo para aprender sobre astronomia e astrofísica.

        

FRANÇA

 

Astrofísica - apresentação didática dos conceitos fundamentais da astrofísica e do universo em geral.

Astrofísica - Apresentação dos buracos negros, o big bang, pulsares, o big crunch e as vidas das estrelas.

Astrophysique.net - Informações, fotos e vídeos de Astrofísica

Conhecendo o universo e seus segredos - Compreender a vida de estrelas, galáxias, a história do universo e teorias.

O colapso gravitacional - Apresentação dos alunos da gravitação e da vida de uma estrela.

         

ALEMANHA

 

Universo Aventura [Kasper, Werner] - informações sobre planetas, estrelas, galáxias, ea teoria do Big Bang da relatividade geral.

Descritivo Cosmologia - Uma breve explicação da noção científica popular.

Astrofísica - Um artigo científico sobre o popular, extensivo a estrutura do espaço e da gravidade (a gravidade, as órbitas planetárias, a teoria da relatividade e da curvatura do espaço) ea física das estrelas (floresta, a expectativa de vida e estrelas de nêutrons). Os capítulos adicionais lidar com o meio interestelar, a matéria escura e da cosmologia.

Astrofísica e Astronomia - uma introdução à relação de astronomia e astrofísica. Ele é geralmente entendida em diferentes capítulos, os temas do big bang, teoria de campo tratado, galáxias e estrelas (espectral, o ciclo próton-próton). Outros: cálculo da massa Interactive em outros corpos celestes.

Astrofísica: matéria escura - O artigo aborda a questão do porquê, o quê e onde da matéria escura.

O modelo clássico Big bang - Uma breve explicação do clássico "Big Bang" do modelo.

A história da matéria - uma descrição sobre a origem do universo de acordo com as últimas descobertas científicas. A história do espaço e do tempo em geral, para compreender o texto e imagens.

Origem da criação do universo do universo - O artigo descreve claramente a origem do universo - desde o primeiro minuto até hoje. Aqui também diferentes visões de mundo e da teoria de expansão são discutidos. [PDF]

Física galácticos e extragaláctica - O curso fornece uma introdução ao assunto, particularmente a estrutura e dinâmica da Via Láctea.

Goruma - Astronomia - são representados por um cientista para o leigo entender os fatos da astronomia.

Cosmologia [Schneider, Peter] - Um tratado científico abrangente sobre a evolução do universo e assuntos relacionados (bem como a versão PostScript ou PDF disponível).

Cosmologia e criação do universo - O site lida com alguns problemas cosmológicos do período antes do Big Bang até depois da implosão.

Moessbauer espectroscopia - Mössbauerspektrometer Retroespalhamento miniaturizado um novo método para a exploração planetária, e seu spin-off para aplicações terrestres.

Modelo do Big Bang - Um tratado sobre o modelo clássico Big bang.

Linhas de tempo - Frederick Hornischer - Descreve e ilustra a evolução da vida das pessoas para o universo e fornece um vislumbre do futuro.

           

ESPANHA

Física e Astronomia: Astrofísica - Especialistas tentam dos temas mais candentes da astrofísica, de uma forma acessível.

UCM Departamento de Astrofísica - Na Universidade Complutense de Madrid, com uma seção dedicada à astronomia internacional.

Ilhas Canárias Instituto de Astrofísica - Com informações sobre o centro, o ensino de pessoas e projetos de pesquisa.

Site Oficial da astrofísica Ocaña Breezy - Breezy página astrofíica de Ocaña, uma pós-graduação do Instituto de Tecnologia da Flórida, EUA e atualmente fazendo seu doutorado no Instituto de Radioastronomia Granada milímetro, na Espanha.

         

RÚSSIA

Instituto de Pesquisas Espaciais IKI - Chefe Acadêmico Instituto de Pesquisa e Usos Pacíficos do Espaço Exterior para as ciências básicas.

 

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