Астрофизика - цели, задачи, понятия

Предмет астрофизики

Астрофизика – так называется раздел науки, который занимается исследованием физических процессов, происходящих в таких космических объектах как звезды и галактики.

Астрофизика является дисциплиной, которая образована на стыке двух других научных дисциплин, а именно астрономии и физики. Само название предмета "астрофизика" происходит от двух древнегреческих слов – «астро» и «физика», означающих «звезда» и «природа» соответственно.

Астрономия это наука о расположенных в космическом пространстве объектах и о всей наблюдаемой Вселенной, в которой мы живем.

Астрономические знания стали складываться ещё в глубокой древности. Исследователями двигало не только человеческое любопытство, но и нужда в практических знаниях, чтобы заранее знать время наступления различных климатических сезонов и связанных с ними земледельческих работ.

Астрономия и астрофизика постоянно развиваются. В результате этого стало возможно исследовать космическое пространство и Вселенную нами наблюдаемую более качественно и получать всё новую информацию о космических объектах и явлениях.

Таким образом, астрофизика является областью астрономии, занимающейся исследованием различных астрономических объектов, систем в которых они расположены, а также пространства существующего между исследуемыми объектами. При этом специалисты изучают Вселенную, опираясь на те, или иные физические процессы и явления, происходящие в наблюдаемой специалистами Вселенной. Астрофизика также занимается исследованием таких явлений как гравитационные и магнитные поля, электромагнитное излучение, свойства геометрии космического пространства.

Цели и задачи астрофизики

В результате астрофизика отвечает за решение наиболее общих задач, которые присущи астрономии:

1. Учёные занимаются изысканиями и исследованиями структуры и строения различных небесных тел, а также изучением их физических и химических свойств. Для решения этой задачи астрофизики исследователям крайне помогло изобретение и разработка метода спектрального анализа, поэтому началом исследований физических свойств космических объектов можно назвать вторую половину XIX века.
2. Исследование движения и положения как видимых, так и невидимых небесных тел в пространстве космоса, причем, в первую очередь это касается тех объектов, которые находятся от Земли относительно не так далеко. К таким объектам можно отнести планеты Солнечной системы, астероиды, Солнце, наш спутник Луну и прочие объекты.
3. Поиск ответов и решение вопросов, которые связаны с проблемами развития и происхождения тех или иных изучаемых астрономических объектов. Такая поставленная задача требует накопление и анализа собранной информации. Отметим, что в настоящее время у исследователей нет достаточной информации и знаний, для описания процесса эволюции и происхождения небесных тел и систем в которых они находятся. В результате астрофизики в этой области знаний ограничены пока лишь общими соображениями.
4. Исследование тех свойств и признаков, которые присущи наблюдаемой исследователями Вселенной, и разработка так называемой общей теории Метагалактики.

Наблюдаемая Вселенная – под этим понятием рассматривается та часть Вселенной, которая является абсолютным прошлым по отношению к наблюдателю.

Из данных задач, эта задача является наиболее сложной и масштабной. Отмечается, что для её решения современных физических теорий явно недостаточно.

Таким образом, одной из важнейших задач не только астрофизики, но и всей человеческой науки, является создание такой физической теории, которая смогла бы описать те или иные физические процессы и состояния веществ

Необходимо создать более общую физическую теорию, которая сможет описать физические процессы и состояние вещества при разнообразных параметрах.

Для решения данных задач исследователям нужны действенные методы исследования. Методы исследования являются теми инструментами, с помощью которых, возможно наиболее грамотное и логичное решение практических и теоретических задач, как в астрофизике, так и в астрономии.

Таким образом, астрофизика, в своём развитии смогла стать ведущей частью астрономической науки. При этом роль прежних классических разделов астрономии не уменьшилась. К таким разделам относится в частности небесная механика и астрометрия.

По сферам исследования астрофизику делят на теоретическую и наблюдательную, но грань между этими двумя областями с конца ХХ стала стираться.

В наблюдательной астрофизике выделяют наземную и внеатмосферную часть, что зависит от выбранного места наблюдения.

Если же исходить из объектов исследования, то выделяются такие области исследования как:

• Физика Солнечной системы - исследуются физические параметры нашей Солнечной системы.
• Гелиофизика – в данной области специалисты изучают нашу звезду по имени Солнце.
• Галактическая астрономия - здесь объектом исследования становится наша галактика, в которой мы все живем, Млечный Путь.
• Внегалактическая астрономия - здесь, соответственно, объектом науки становятся объекты, которые находятся за пределами галактики Млечного Пути.
• Космология – в этом разделе науки, исследователи изучают нашу Вселенную как единую целостную структуру.

Понятия астрофизики

Мы рассмотрим некоторые основные понятия астрофизики.

Аберрация – это понятие означает смещение изображения звезды из-за движения наблюдателя за небесным телом.

Абсолютная звездная величина – означает такую видимую звездную величину, которая была бы у звезды на расстоянии в 10 парсек. То есть это величина, которая означает меру истинной яркости наблюдаемой звезды.

Аккреционный диск- так именуется структура, которая возникает в ходе падения так называемого диффузного материала, имеющего вращательный момент, на центральное тело, обладающее большой массой. Такие диски появляются вокруг звезд, находящихся в тесных двойных системах, а также во вращающихся галактиках и в протопланетных образованиях.

Большой Взрыв. Согласно современным космологическим представлениям именно из этого взрыва появилась наблюдаемая нами Вселенная.

Чёрная дыра. Это область в которой притяжение гравитации является настолько сильным, что объекты не могут ее покинуть, даже обладая скоростью света. В число таких объектов входят и кванты самого света. Границу такой области именую горизонтом событий. А размер черный дыры называется гравитационным радиусом.