Астрономия

Астронóмия (греч. αστρονομία, от αστρον — звезда и νόμος — закон) — наука о строении, свойствах, происхождении и развитии небесных тел и их систем, вплоть до Вселенной в целом. В частности, астрономия изучает Солнце, планеты Солнечной системы и их спутники, астероиды, кометы, метеориты, межпланетное вещество; звёзды и внесолнечные планеты, туманности, межзвёздное вещество, галактики и их скопления, пульсары, квазары, чёрные дыры, экзопланеты и многое другое.

2009 год был объявлен ООН как Международный год астрономии (IYA2009). Основной упор делается на повышении общественной заинтересованности и понимании астрономии.

Подразделение астрономии

Лунная астрономия: большой кратер на изображении — Дедал, сфотографированный экипажем Аполлона-11 во время обращения вокруг Луны в 1969. Кратер расположен рядом с центром невидимой стороны Луны, его диаметр около 93 км.

Внегалактическая астрономия: гравитационное линзирование. Это изображение показывает несколько голубых петлеобразных объектов, которые являются многократными изображениями одной галактики, размноженными из-за эффекта гравитационной линзы от скопления жёлтых галактик возле центра фотографии. Линза создана гравитационным полем скопления, которое искривляет световые лучи, что ведёт к увеличению и искажению изображения более далёкого объекта.

Современная астрономия подразделяется на ряд отдельных разделов, которые тесно связаны между собой, и такое разделение астрономии в известном смысле условно. Главнейшими разделами астрономии являются:

• Астрометрия — изучает видимые положения и движения светил, а также способы определения по ним географических координат и точного времени. Она состоит из:
  • сферической астрономии, разрабатывающей математические методы определения видимых положений и движений небесных тел с помощью различных систем координат, а также теорию закономерных изменений координат светил со временем;
  • фундаментальной астрометрии, задачами которой являются определение координат небесных тел из наблюдений, составление каталогов звёздных положений и определение числовых значений важнейших астрономических постоянных, то есть величин, позволяющих учитывать закономерные изменения координат светил; в) практической астрономии, в которой излагаются методы определения географических координат, азимутов направлений, точного времени и описываются применяемые при этом инструменты.
• Теоретическая астрономия даёт методы для определения орбит небесных тел по их видимым положениям и методы вычисления эфемерид (видимых положений) небесных тел по известным элементам их орбит (обратная задача).
• Небесная механика изучает законы движений небесных тел под действием сил всемирного тяготения, определяет массы и форму небесных тел и устойчивость их систем.

Эти три раздела в основном решают первую задачу астрономии, и их часто называют классической астрономией.

• Астрофизика изучает строение, физические свойства и химический состав небесных объектов. Она делится на: а) практическую (наблюдательную) астрофизику, в которой разрабатываются и применяются практические методы астрофизических исследований и соответствующие инструменты и приборы; б) теоретическую астрофизику, в которой, на основании законов физики, даются объяснения наблюдаемым физическим явлениям.

Ряд разделов астрофизики выделяется по специфическим методам исследования.

• Звёздная астрономия изучает закономерности пространственного распределения и движения звёзд, звёздных систем и межзвёздной материи с учётом их физических особенностей.

В этих двух разделах в основном решаются вопросы второй задачи астрономии.

• Космогония рассматривает вопросы происхождения и эволюции небесных тел, в том числе и нашей Земли.
• Космология изучает общие закономерности строения и развития Вселенной.

На основании всех полученных знаний о небесных телах последние два раздела астрономии решают её третью задачу.

Курс общей астрономии содержит систематическое изложение сведений об основных методах и главнейших результатах, полученных различными разделами астрономии.

Одним из новых, сформировавшихся только во второй половине XX века, направлений является археоастрономия, которая изучает астрономические познания древних людей и помогает датировать древние сооружения, исходя из явления прецессии Земли.

Звёздная астрономия

Планетарная туманность муравья - Mz3. Выброс газа из умирающей центральной звезды показывает симметричную модель, в отличие от хаотических образов обычных взрывов.

Основная статья: Звезда

Изучение звезд и звездной эволюции имеет фундаментальное значение для нашего понимания Вселенной. Астрофизика звезд развивалась на основе наблюдений и теоретического понимания, а сейчас и с помощью компьютерного моделирования.

Формирование звезд происходит в областях плотной пыли и газа, известниы как гигантсие молекулярные облака. Если происходит дестабилизация, то фрагменты облака могут сжатся под воздействием гравитации и сформировать протозвезду. Достаточно плотные и горячие области вызовут термодерные реакции, таким образом начнется главная последовательность звезды.

Почти все элементы, более тяжелые чем водород и гелий, создаются внутри ядра звезды.

Предметы астрономии

• Астрометрия
  • Созвездия
  • Небесная сфера
  • Системы небесных координат
  • Время
• Небесная механика
• Астрофизика
  • Эволюция звёзд
  • Нейтронные звёзды и чёрные дыры
• Галактики
  • Млечный путь
  • Строение галактик
  • Эволюция галактик

Изображение Крабовидной туманности, полученное Хаббловским космическим телескопом.

• Космология
  • Красное смещение
  • Реликтовое излучение
  • Теория Большого взрыва
  • Тёмное вещество
  • Тёмная энергия
• История астрономии
• Астрономы
• Любительская астрономия
• Астрономические инструменты
• Астрономические обсерватории
• Астрономические символы
• Освоение космоса
• Планетология
• Космонавтика

Задачи астрономии

Радиотелескопы среди множества различных инструментов, используемых астрономами.

Основными задачами астрономии являются:

1. Изучение и объяснение видимых движений небесных тел, нахождение закономерностей и причин этих движений.
2. Изучение строения небесных тел, их физических и химических свойств, построение моделей их внутреннего строения.
3. Решение проблем происхождения и развития небесных тел и их систем.
4. Изучение наиболее общих свойств Вселенной, построение теории наблюдаемой части Вселенной — Метагалактики.

Решение этих задач требует создания эффективных методов исследования — как теоретических, так и практических. Первая задача решается путём длительных наблюдений, начатых ещё в глубокой древности, а также на основе законов механики, известных уже около 300 лет. Поэтому в этой области астрономии мы располагаем наиболее богатой информацией, особенно для сравнительно близких к Земле небесных тел: Луны, Солнца, планет, астероидов и т. д.

Решение второй задачи стало возможным в связи с появлением спектрального анализа и фотографии. Изучение физических свойств небесных тел началось во второй половине XIX века, а основных проблем — лишь в последние годы.

Третья задача требует накопления наблюдаемого материала. В настоящее время таких данных ещё не достаточно для точного описания процесса происхождения и развития небесных тел и их систем. Поэтому знания в этой области ограничиваются только общими соображениями и рядом более или менее правдоподобных гипотез.

Четвёртая задача является самой масштабной и самой сложной. Практика показывает, что для её решения уже недостаточно существующих физических теорий. Необходимо создание более общей физической теории, способной описывать состояние вещества и физические процессы при предельных значениях плотности, температуры, давления. Для решения этой задачи требуются наблюдательные данные в областях Вселенной, находящихся на расстояниях в несколько миллиардов световых лет. Современные технические возможности не позволяют детально исследовать эти области. Тем не менее, эта задача сейчас является наиболее актуальной и успешно решается астрономами ряда стран, в том числе и России.

История астрономии

Основная статья: История астрономии

Ещё в глубокой древности люди интересовались движением светил по небосводу, хотя астрономия тогда была основательно перемешана с астрологией. Окончательное выделение научной астрономии произошло в эпоху Возрождения и заняло долгое время.

См. также

• Любительская астрономия
• Метеоритика
• Список астрономов
• Список статей по астрономии
• Структура современной астрономии
• Международный год астрономии
• Международный день астрономии
• en:Astronomical objects proposed in religion, astrology and ufology (англ.)

Коды в системах классификации знаний

• УДК 52
• Государственный рубрикатор научно-технической информации (ГРНТИ) (по состоянию на 2001 год): 41 АСТРОНОМИЯ

Литература

• Стивен Маран. Астрономия для «чайников» = Astronomy For Dummies. — М.: «Диалектика», 2006. — С. 256. — ISBN 0-7645-5155-8.
• Повитухин Б. Г. Астрометрия. Небесная механика: Учебное пособие. — Бийск: НИЦ БиГПИ. 1999. — 90 с.
• Astronomy — A History — G. Forbes — 1909 (eLib Project)
• К. Л. Баев, В. А  Шишаков. «Начатки мироведения» (1947)

Ссылки

• Астрономия в каталоге ссылок Curlie (dmoz)
• К.Фламмарион Живописная астрономия. С-Петербург, 1900
• Журнал «Вселенная Пространство и Время»
• Новости астрономии