Главная › Система охлаждения › Астрономия наука которая изучает вселенную. Астрономия – это что за наука? Структура астрономии, как научной дисциплины

Астрономия наука которая изучает вселенную. Астрономия – это что за наука? Структура астрономии, как научной дисциплины

Структура астрономии как научной дисциплины

Внегалактическая астрономия: гравитационное линзирование . Видно 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 делится на ряд разделов, которые тесно связаны между собой, поэтому разделение астрономии в некоторой мере условно. Главнейшими разделами астрономии являются:

Астрометрия - изучает видимые положения и движения светил. Раньше роль астрометрии состояла также в высокоточном определении географических координат и времени с помощью изучения движения небесных светил (сейчас для этого используются другие способы). Современная астрометрия состоит из:
- фундаментальной астрометрии, задачами которой являются определение координат небесных тел из наблюдений, составление каталогов звёздных положений и определение числовых значений астрономических параметров, - величин, позволяющих учитывать закономерные изменения координат светил;
- 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;
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 (исследование движения небесных тел), 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 (строение небесных тел).

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 (происхождение и эволюция небесных тел).

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.

Почти все элементы, более тяжелые чем водород и гелий , образуются в звёздах.

Предметы астрономии

Эволюция галактик

Задачи астрономии

Основными задачами астрономии являются :

Изучение видимых, а затем и действительных положений и движений небесных тел в пространстве, определение их размеров и формы.
Изучение строения небесных тел, исследование химического состава и физических свойств (плотности, температуры и т. п.) вещества в них.
Решение проблем происхождения и развития отдельных небесных тел и образуемых ими систем.
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 недостаточно 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

Ещё в глубокой древности люди заметили взаимосвязь движения небесных светил по небосводу и периодических изменений погоды. Астрономия тогда была основательно перемешана с астрологией . Окончательное выделение научной астрономии произошло в эпоху Возрождения и заняло долгое время.

Астрономия - одна из старейших наук, которая возникла из практических потребностей человечества. По расположению звезд и созвездий первобытные земледельцы определяли наступления времен года. Кочевые племена ориентировались по Солнцу и звездам. Необходимость в летоисчислении привела к созданию календаря. Есть доказательства, что еще доисторические люди знали об основных явлениях, связанных с восходом и заходом Солнца, Луны и некоторых звезд. Периодическая повторяемость затмений Солнца и Луны была известна уже очень давно. Среди древнейших письменных источников встречаются описания астрономических явлений, а также примитивные расчетные схемы для предсказания времени восхода и захода ярких небесных тел и методы отсчета времени и ведения календаря. Астрономия успешно развивалась в Древнем Вавилоне, Египте, Китае и Индии. В китайской летописи описывается затмение Солнца, которое состоялось в 3-м тысячелетии до н. е. Теории, которые на основе развитых арифметики и геометрии объясняли и предсказывали движение Солнца, Луны и ярких планет, были созданы в странах Средиземноморья в последние века дохристианской эры и вместе с простыми, но эффективными приборами, служили практическим целям вплоть до эпохи Возрождения.

Особенно большого развития достигла астрономия в Древней Греции. Пифагор впервые пришел к выводу, что Земля имеет шарообразную форму, а Аристарх Самосский высказал предположение, что Земля вращается вокруг Солнца. Гиппарх во 2 в. до н. е. составил один из первых звездных каталогов. В произведении Птолемея «Альмагест », написанном в 2 ст. н. э., изложены т. н. геоцентрическую систему мира, которая была общепринятой на протяжении почти полутора тысяч лет. В средневековье астрономия достигла значительного развития в странах Востока. В 15 в. Улугбек построил вблизи Самарканда обсерваторию с точными в то время инструментами. Здесь был составлен первый после Гиппарха каталог звёзд. С 16 в. начинается развитие астрономии в Европе. Новые требования выдвигались в связи с развитием торговли и мореплавания и зарождением промышленности, способствовали освобождению науки от влияния религии и привели к ряду крупных открытий.

Рождение современной астрономии связывают с отказом от геоцентрической системы мира Птолемея (II век) и заменой ее гелиоцентрической системой Николая Коперника (середина XVI века), с началом исследований небесных тел с помощью телескопа (Галилей , начало XVII века) и открытием закона всемирного притяжения (Исаак Ньютон , конец XVII века). XVIII-XIX века были для астрономии периодом накопления сведений и знаний о Солнечной системе, нашу Галактику и физическую природу звезд, Солнца, планет и других космических тел. Появление крупных телескопов и осуществления систематических наблюдений привели к открытию, что Солнце входит в состав огромной дискообразной системы, состоящей из многих миллиардов звезд - галактики . В начале XX века астрономы обнаружили, что эта система является одной из миллионов подобных ей галактик. Открытие других галактик стало толчком для развития внегалактической астрономии. Исследование спектров галактик позволило Эдвину Хабблу в 1929 году выявить явление «разбегания галактик», которое впоследствии получило объяснения на основе общего расширения Вселенной.

В XX веке астрономия разделилась на две основные ветви: наблюдательный и теоретическую. Наблюдательная астрономия сосредоточена на наблюдениях небесных тел, которые затем анализируют с помощью основных законов физики. Теоретическая астрономия ориентирована на разработку моделей (аналитических или компьютерных) для описания астрономических объектов и явлений. Эти две ветви дополняют друг друга: теоретическая астрономия ищет объяснения результатам наблюдений, а наблюдательный астрономию применяют для подтверждения теоретических выводов и гипотез.

Научно-техническая революция XX века имела чрезвычайно большое влияние на развитие астрономии в целом и особенно астрофизики. Создание оптических и радиотелескопов с высоким разрешением, применение ракет и искусственных спутников Земли для внеатмосферных астрономических наблюдений привели к открытию новых видов космических тел: радиогалактик, квазаров, пульсаров, источников рентгеновского излучения и т. д.. Были разработаны основы теории эволюции звезд и космогонии Солнечной системы. Достижением астрофизики XX века стала релятивистская космология - теория эволюции Вселенной в целом.

2009 год был объявлен ООН Международным годом астрономии (IYA2009). Основной упор делается на повышении общественной заинтересованности и понимании астрономии. Это одна из немногих наук, где непрофессионалы все еще могут играть активную роль. Любительская астрономия внесла свой вклад в ряд важных астрономических открытий.

Астрономические наблюдения

В астрономии информация в основном получается от выявления и анализа видимого света и других спектров электромагнитного излучения в космосе . Астрономические наблюдения могут быть разделены в соответствии с области электромагнитного спектра, в которой проводятся измерения. Некоторые части спектра можно наблюдать с Земли (то есть ее поверхности), а другие наблюдения ведутся только на больших высотах или в космосе (в космических аппаратах на орбите Земли). Подробные сведения об этих группах исследований приведены ниже.

Оптическая астрономия

Исторически оптическая астрономия (которую еще называют астрономией видимого света) является древнейшей формой исследования космоса - астрономии . Оптические изображение сначала были нарисованы от руки. В конце XIX века и большей части ХХ века, исследования осуществлялись на основе изображений, которые получали с помощью фотографий, сделанных на фотографическом оборудовании. Современные изображения получают с использованием цифровых детекторов, в частности детекторы на основе приборов с зарядовой связью (ПЗС). Хотя видимый свет охватывает диапазон примерно от 4000 Ǻ до 7000 Ǻ (400-700 нанометров) , применяемого оборудования в этом диапазоне, можно применить и для исследования близких ему ультрафиолетового и инфракрасного дапазонов.

Инфракрасная астрономия

Инфракрасная астрономия касается исследований, выявления и анализа инфракрасного излучения в космосе. Хотя длина волны его близка к длине волны видимого света, инфракрасное излучение сильно поглощается атмосферой, кроме того, атмосфера Земли имеет значительное инфракрасное излучение. Поэтому обсерватории для изучения инфракрасного излучения должны быть расположены на высоких и сухих местах или в космосе. Инфракрасный спектр полезен для изучения объектов, которые являются слишком холодными, чтобы излучать видимый свет таких объектов, как планеты и вокруг звездные диски. Инфракрасные лучи могут проходить через облака пыли, поглощающие видимый свет, что позволяет наблюдать молодые звезды в молекулярных облаках и ядер галактик . Некоторые молекулы мощно излучают в инфракрасном диапазоне, и это может быть использовано для изучения химических процессов в космосе (например, для выявления воды в кометах) .

Ультрафиолетовая астрономия

Ультрафиолетовая астрономия в основном применяется для детального наблюдения в ультрафиолетовых длинах волн примерно от 100 до 3200 Ǻ (от 10 до 320 нанометров) . Свет на этих длинах волн поглощается атмосферой Земли, поэтому исследование этого диапазона выполняют из верхних слоев атмосферы или из космоса. Ультрафиолетовая астрономия лучше подходит для изучения горячих звезд (ОФ звезды), поскольку основная часть излучения приходится именно на этот диапазон. Сюда относятся исследования голубых звезд в других галактиках и планетарных туманностей, остатков сверхновых, активных галактических ядер. Однако ультрафиолетовое излучение легко поглощается межзвездной пылью, поэтому во время измерения следует делать поправку на наличие последней в космической среде.

Радиоастрономия

Сверхбольшой массив радиотелескопов (англ. Very Large Array) в Сирокко, Нью-Мексико, США

Радиоастрономия - это исследование излучения с длиной волны, большей чем один миллиметр (примерно) . Радиоастрономия отличается от большинства других видов астрономических наблюдений тем, что исследуемые радиоволны можно рассматривать именно как волны, а не как отдельные фотоны. Итак, можно измерить как амплитуду, так и фазу радиоволны, а это не так легко сделать на диапазонах коротких волн .

Хотя некоторые радиоволны излучаются астрономическими объектами в виде теплового излучения, большинство радиоизлучения, наблюдаемого с Земли, является по происхождению синхротронным излучением, которое возникает, когда электроны движутся в магнитном поле . Кроме того, некоторые спектральные линии образуются межзвездным газом, в частности спектральная линия нейтрального водорода длиной 21 см .

В радиодиапазоне наблюдается широкое разнообразие космических объектов, в частности сверхновые звезды, межзвездный газ, пульсары и активные ядра галактик .

Рентгеновская астрономия

Рентгеновская астрономия изучает астрономические объекты в рентгеновском диапазоне. Обычно объекты излучают рентгеновское излучение благодаря:

Поскольку рентгеновское излучение поглощается атмосферой Земли, рентгеновские наблюдения основном выполняют из орбитальных станций, ракет или космических кораблей. К известным рентгеновских источников в космосе относятся: рентгеновские двойные звезды, пульсары, остатки сверхновых, эллиптические галактики, скопления галактик, а также активные ядра галактик .

Гамма-астрономия

Астрономические гамма-лучи появляются в исследованиях астрономических объектов с короткой длиной волны электромагнитного спектра. Гамма-лучи могут наблюдаться непосредственно такими спутниками, как Телескоп Комптон или специализированные телескопы, которые называются атмосферные телескопы Черенкова. Эти телескопы фактически не измеряют гамма-лучи непосредственно, а фиксируют вспышки видимого света, образующиеся при поглощении гамма-лучей атмосферой Земли, вследствие различных физических процессов, происходящих с заряженными частицами, которые возникают при поглощении, вроде эффекта Комптона или черенковского излучения .

Большинство источников гамма-излучения является фактически источниками гамма-всплесков, которые излучают только гамма-лучи в течение короткого промежутка времени от нескольких миллисекунд до тысячи секунд, прежде чем развеяться в пространстве космоса. Только 10% от источников гамма-излучения не является переходным источниками. Стационарные гамма-источники включают пульсары, нейтронные звезды и кандидаты на черные дыры в активных галактических ядрах .

Астрономия полей, которые не основываются на электромагнитном спектре

К Земле, исходя из очень больших расстояний, попадает не только электромагнитное излучение, но и другие типы элементарных частиц.

Новым направлением в разновидности методов астрономии может стать гравитационно-волновая астрономия, которая стремится использовать детекторы гравитационных волн для сбора данных наблюдений о компактные объекты. Несколько обсерваторий уже построено, например, лазерный интерферометр гравитационной обсерватории LIGO, но гравитационные волны очень трудно обнаружить, и они до сих пор остаются неуловимыми .

Планетарная астрономия использует также непосредственное изучение с помощью космических кораблей и исследовательских миссий типа «по образцам и обратно» (Sample Return). К ним относятся полеты миссий с использованием датчиков; спускных аппаратов, которые могут проводить эксперименты на поверхности объектов, а также позволяют осуществлять удаленное зондирование материалов или объектов и миссии доставки на Землю образцов для прямых лабораторных исследований.

Астрометрия и небесная механика

Один из старейших подразделов астрономии, занимается измеряниями положение небесных объектов. Эта отрасль астрономии называется астрометрией. Исторически точные знания о расположении Солнца, Луны, планет и звезд играют чрезвычайно важную роль в навигации. Тщательные измерения расположения планет привели к глубокому пониманию гравитационных возмущений, что позволило с высокой точностью определять их расположение в прошлом и предусматривать на будущее. Эта отрасль известна как небесная механика. Сейчас отслеживания околоземных объектов позволяет прогнозирования сближения с ними, а также возможные столкновения различных объектов с Землей .

Измерения звездных параллаксов ближайших звёзд является фундаментом для определения расстояний в дальнем космосе, который применяется для измерения масштабов Вселенной. Эти измерения обеспечили основу для определения свойств отдаленных звезд; свойства могут быть сопоставлены с соседними звёздами. Измерения лучевых скоростей и собственных движений небесных тел позволяет исследовать кинематику этих систем в нашей галактике. Астрометрические результаты могут использоваться для измерения распределения темной материи в галактике .

В 1990-х годах астрометрические методы измерения звездных колебаний были применены для обнаружения крупных внесолнечных планет (планет на орбитах соседних звёзд) .

Внеатмосферная астрономия

Исследования с помощью космической техники занимают особое место среди методов изучения небесных тел и космической среды. Начало было положено запуском в СССР в 1957 году первого в мире искусственного спутника Земли. Космические аппараты позволили проводить исследования во всех диапазонах длин волн электромагнитного излучения. Поэтому современную астрономию часто называют всеволновой. Внеатмосферные наблюдения позволяют принимать в космосе излучения, которые поглощает или очень меняет земная атмосфера: радиоизлучения некоторых длин волн, не доходят до Земли, а также корпускулярные излучения Солнца и других тел. Исследование этих, ранее недоступных видов излучения звезд и туманностей, межпланетной и межзвездной среды очень обогатили наши знания о физических процессах Вселенной. В частности, было открыто неизвестные ранее источники рентгеновского излучения - рентгеновские пульсары. Много информации о природе отдаленных от нас тел и их систем также одержана благодаря исследованиям, выполненным с помощью установленных спектрографов на различных космических аппаратах.

Теоретическая астрономия

Основная статья: Теоретическая астрономия

Астрономы-теоретики используют широкий спектр инструментов, которые включают аналитические модели (например, политропы ждя приближенныя поведения звезд) и расчеты численных моделирований. Каждый из методов имеет свои преимущества. Аналитическая модель процесса, как правило, лучше дает понять суть того, почему это (что-то) происходит. Численные модели могут свидетельствовать о наличии явлений и эффектов, которых, вероятно, иначе не было бы видно .

Теоретики в области астрономии стремятся создавать теоретические модели и выяснить в исследованиях последствия этих моделирований. Это позволяет наблюдателям искать данные, которые могут опровергнуть модель или помогает в выборе между несколькими альтернативными или противоречивыми моделями. Теоретики также экспериментируют в создании или видоизменению модели с учетом новых данных. В случае несоответствия общая тенденция состоит в попытке сделать минимальными изменения в модели и откорректировать результат. В некоторых случаях большое количество противоречивых данных со временем может привести к полному отказу от модели.

Темы, которые изучают теоретические астрономы: звездная динамика и эволюция галактик; крупномасштабная структура Вселенной; происхождения космических лучей, общая теория относительности и физическая космология, в частности космологии звезд и астрофизика. Астрофизические относительности служат как инструмент для оценки свойств крупномасштабных структур, для которых гравитация играет значительную роль в физических явлениях и основой для исследований черных дыр, астрофизики и изучения гравитационных волн. Некоторые широко приняты и изучены теории и модели в астрономии, теперь включены в Lambda-CDM модели, Большой Взрыв, расширение космоса, темной материи и фундаментальные теории физики.

Любительская астрономия

Астрономия является одной из наук, в которой вклад любителей может быть значительным . Вообще все астрономы-любители наблюдают различные небесные объекты и явления в большем объеме, чем ученые, хотя их технический ресурс намного меньше возможности государственных институтов, иногда оборудование они строят себе самостоятельно (как это было еще 2 века назад). Наконец большинство ученых вышли именно из этой среды. Главные объекты наблюдений астрономов-любителей: Луна, планеты, звезды, кометы, метеорные потоки и различные объекты глубокого неба, а именно: звездные скопления, галактики и туманности. Одна из ветвей любительской астрономии, любительская астрофотография, предусматривает фотофиксацию участков ночного неба. Многие любители хотели бы специализироваться в наблюдении отдельных предметов, типов объектов, или типов событий, которые интересуют их .

Астрономы-любители и в дальнейшем продолжают вносить свой вклад в астрономию. Действительно, она является одной из немногих дисциплин, где вклад любителей может быть значительным. Довольно часто они проводят точечные измерения, которые используются для уточнения орбит малых планет, отчасти они также проявляют кометы, выполняют регулярные наблюдения переменных звезд. А достижения в области цифровых технологий позволило любителям добиться впечатляющего прогресса в области астрофотографии .

См. также

	Портал «Астрономия »
	Астрономия в Викисловаре
	Астрономия в Викиучебнике
	в Викитеке
	Астрономия на Викискладе
	Астрономия в Викиновостях

Коды в системах классификации знаний

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

Примечания

, с. 5
Марочник Л.С. Физика космоса . - 1986.
Electromagnetic Spectrum . NASA. Архивировано из первоисточника 5 сентября 2006. Проверено 8 сентября 2006.
Moore, P. Philip"s Atlas of the Universe. - Great Britain: George Philis Limited, 1997. - ISBN 0-540-07465-9
Staff . Why infrared astronomy is a hot topic , ESA (11 September 2003). Архивировано из первоисточника 30 июля 2012. Проверено 11 августа 2008.
Infrared Spectroscopy – An Overview , NASA/IPAC . Архивировано из первоисточника 5 августа 2012. Проверено 11 августа 2008.
Allen"s Astrophysical Quantities / Cox, A. N.. - New York: Springer-Verlag, 2000. - P. 124. - ISBN 0-387-98746-0
Penston, Margaret J. The electromagnetic spectrum . Particle Physics and Astronomy Research Council (14 August 2002). Архивировано из первоисточника 8 сентября 2012. Проверено 17 августа 2006.
Gaisser Thomas K. Cosmic Rays and Particle Physics. - Cambridge University Press, 1990. - P. 1–2. - ISBN 0-521-33931-6
Tammann, G. A.; Thielemann, F. K.; Trautmann, D. Opening new windows in observing the Universe . Europhysics News (2003). Архивировано из первоисточника 6 сентября 2012. Проверено 3 февраля 2010.
Calvert, James B. Celestial Mechanics . University of Denver (28 March 2003). Архивировано из первоисточника 7 сентября 2006. Проверено 21 августа 2006.
Hall of Precision Astrometry . University of Virginia Department of Astronomy. Архивировано из первоисточника 26 августа 2006. Проверено 10 августа 2006.
Wolszczan, A.; Frail, D. A. (1992). «A planetary system around the millisecond pulsar PSR1257+12». Nature 355 (6356): 145–147. DOI :10.1038/355145a0 . Bibcode : 1992Natur.355..145W .
Roth, H. (1932). «A Slowly Contracting or Expanding Fluid Sphere and its Stability». Physical Review 39 (3): 525–529. DOI :10.1103/PhysRev.39.525 . Bibcode : 1932PhRv...39..525R .
Eddington A.S. Internal Constitution of the Stars . - Cambridge University Press, 1926. - ISBN 978-0-521-33708-3
Mims III, Forrest M. (1999). «Amateur Science-Strong Tradition, Bright Future». Science 284 (5411): 55–56. DOI :10.1126/science.284.5411.55 . Bibcode : 1999Sci...284...55M . “Astronomy has traditionally been among the most fertile fields for serious amateurs [...]”
The Americal Meteor Society . Архивировано из первоисточника 22 августа 2006. Проверено 24 августа 2006.
Lodriguss, Jerry Catching the Light: Astrophotography . Архивировано из первоисточника 1 сентября 2006. Проверено 24 августа 2006.
Ghigo, F. Karl Jansky and the Discovery of Cosmic Radio Waves . National Radio Astronomy Observatory (7 February 2006). Архивировано из первоисточника 31 августа 2006. Проверено 24 августа 2006.
Cambridge Amateur Radio Astronomers . Архивировано из первоисточника 24 мая 2012. Проверено 24 августа 2006.
The International Occultation Timing Association . Архивировано из первоисточника 21 августа 2006. Проверено 24 августа 2006.
Edgar Wilson Award . IAU Central Bureau for Astronomical Telegrams. Архивировано из первоисточника 24 октября 2010. Проверено 24 октября 2010.
American Association of Variable Star Observers . AAVSO. Архивировано из первоисточника 2 февраля 2010. Проверено 3 февраля 2010.

Литература

Кононович Э. В., Мороз В. И. Общий курс Астрономии / Под ред. Иванова В. В.. - 2-е изд. - М .: Едиториал УРСС, 2004. - 544 с. - (Классический университетский учебник). - ISBN 5-354-00866-2 (Проверено 31 октября 2012)
Стивен Маран. Астрономия для «чайников» = Astronomy For Dummies. - М .: «Диалектика», 2006. - С. 256. -

Урок № 1.

Тема: «Что изучает астрономия»

Цели урока:

Личностные: обсудить потребности человека в познании, как наиболее значимой ненасыщаемой потребности, понимание различия между мифологическим и научным сознанием.

Метапредметные: формулировать понятие «предмет астрономии»; доказывать самостоятельность и значимость астрономии как науки.

Предметные: объяснять причины возникновения и развития астрономии, приводить примеры, подтверждающие данные причины; иллюстрировать примерами практическую направленность астрономии; воспроизводить сведения по истории развития астрономии, ее связь с другими науками.

Основной материал:

Астрономия как наука.

История становления астрономии в связи с практическими потребностями.

Взаимосвязь и взаимовлияние астрономии и других наук.

Новый материал

Что изучает астрономия

Люди издавна пытались разгадать тайну окружающего мира, определить свое место во Вселенной, которую древнегреческие философы называли Космосом. Так человек пристально наблюдал за восходом и заходом Солнца, за порядком смены фаз Луны – ведь от этого зависела его жизнь и трудовая деятельность. Человека интересовал суточный ход звезд, но пугали непредсказуемые явления – затмение Луны и Солнца, появление ярких комет. Люди пытались понять закономерность небесных явлений и осмыслить свое место в безграничном мире.

Астрономия (произошло от греческих слов astron – звезда, nomos – закон) – наука изучающая строение, движение, происхождение и развитие небесных тел, их систем и всей Вселенной в целом.

Астрономия как наука – важный вид человеческой деятельности, дающий систему знаний о закономерностях в развитии природы.

Цель астрономии – изучить происхождение, строение и эволюцию Вселенной.

Важными задачами астрономии являются:

Объяснение и прогнозирование астрономических явлений (например, солнечные и лунные затмения, появление периодических комет, прохождение вблизи Земли астероидов, крупных метеорных тел или комет).

Изучение физических процессов, происходящих в недрах планет, на поверхности и в их атмосферах , чтобы лучше понять строение и эволюцию нашей планеты.

Исследование движения небесных тел позволяет выяснить вопрос об устойчивости Солнечной системы, о вероятности столкновения Земли с астероидами и кометами.

Открытие новых объектов Солнечной системы и изучение их движения .

Изучение процессов, происходящих на Солнце, и прогнозирование их дальнейшего развития (т.к. от этого зависит существование всего живого на Земле).

Изучение эволюции других звезд и сравнение их с Солнцем (это помогает познать этапы развития нашего светила).

Итак, астрономия изучает строение и эволюцию Вселенной.

Вселенная – максимально большая область пространства, включающая в себя все доступные для изучения небесные тела и их системы.

Возникновение астрономии

Астрономия возникла в глубокой древности. Известно, что еще первобытные люди наблюдали звездное небо и затем на стенах пещер рисовали то, что видели. По мере развития человеческого общества с возникновением земледелия появилась потребность в счете времени, в создании календаря. Подмеченные закономерности в движении небесных светил, изменении вида Луны позволили древнему человеку найти и определить единицы счета времени (сутки, месяц, год) и высчитывать наступление определенных сезонов года, чтобы вовремя провести посевные работы и собрать урожай.

Наблюдение звездного неба с древнейших времен формировало самого человека как мыслящее существо. Так в Древнем Египте по появлению на предутреннем небе звезды Сириус жрецы предсказывали периоды весенних разливов Нила, определявших сроки земледельческих работ. В Аравии, где из-за дневной жары многие работы переносились на ночное время, существенную роль играло наблюдение фаз Луны. В странах, где было развито мореплавание, в особенности до изобретения компаса, особое внимание уделялось способам ориентирования по звездам.

В самых ранних письменных документах (3 – 2-е тысячелетие до н.э.) древнейших цивилизаций Египта, Вавилона, Китая, Индии и Америки имеются следы астрономической деятельности. В различных местах Земли наши предки оставили сооружения из каменных глыб и обработанных столбов, ориентированные на астрономически значимые направления. Эти направления совпадают, например, с точками восхода Солнца в дни равноденствий и солнцестояний. Подобные каменные солнечно-лунные указатели найдены в южной Англии (Стоунхенж), в России на южном Урале (Аркаим) и на берегу озера Яново вблизи г. Полоцка. Возраст таких древних обсерваторий – около 5 – 6 тысяч лет.

Значение и связь астрономии с другими науками

В ходе наблюдений человека за окружающим миром и Вселенной, приобретением и обобщением полученных знаний астрономия в той или иной мере связывалась с различными науками, например:

С математикой (использование приемов приближенных вычислений, замена тригонометрических функций углов значениями самих углов, выраженных в радианной мере);

С физикой (движение в гравитационном и магнитном полях, описание состояний вещества; процессы излучения; индукционные токи в плазме, образующей космические объекты);

С химией (открытие новых химических элементов в атмосфере звезд, становление спектральных методов; химические свойства газов, составляющих небесные тела);

С биологией (гипотезы происхождения жизни, приспособляемость и эволюция живых организмов; загрязнение окружающего комического пространства веществом и излучением);

С географией (природа облаков на Земле и других планетах; приливы в океане, атмосфере и твердой коре Земли; испарение воды с поверхности океанов под действием излучения Солнца; неравномерное нагревание Солнцем различных частей земной поверхности, создающее циркуляцию атмосферных потоков);

С литературой (древние мифы и легенды как литературные произведения, в которых, например, воспевается муза-покровительница науки астрономии - Урания; научно-фантастическая литература).

Разделы астрономии

Такое тесное взаимодействие с перечисленными науками позволило стремительно развиваться астрономии как науке. На сегодняшний момент астрономия включает ряд разделов, тесно связанных между собой. Они отличаются друг от друга предметом исследования, методами и средствами познания.

Правильное, научное представление о Земле как небесном теле появилось в Древней Греции. Александрийский астроном Эратосфен в 240 г. до н.э. весьма точно определил по наблюдениям Солнца размеры земного шара. Развивающиеся торговля и мореплавание нуждались в разработке методов ориентации, определении географического положения наблюдателя, точном измерении исходя из астрономических наблюдений. Решением этих задач стала заниматься практическая астрономия .

Издревна люди считали, что Земля - неподвижный объект, вокруг которого вращается Солнце и планеты. Основоположником такой системы мира – геоцентрической системы мира - является Птолемей. В 1530 г. Николай Коперник перевернул представление об устройстве Вселенной. Согласно его теории Земля, как и все планеты, вращается вокруг Солнца. Систему мира Коперника стали называть гелиоцентрической . Подобное «устройство» солнечной системы долго не было принято обществом. Но итальянский астроном, физик, механик Галилео Галилей с помощью наблюдений через простейший телескоп обнаружил смены фаз Венеры, что свидетельствует о вращении планеты вокруг Солнца. Иоганн Кеплер после длительных вычислений сумел найти законы движения планет, которые сыграли существенную роль в развитии представлений об устройстве Солнечной системы. Раздел астрономии, изучающий движение небесных тел, получил название небесной механики. Небесная механика позволила объяснить и предварительно вычислить с очень высокой точностью почти все движения, наблюдаемые как в Солнечной системе, так и в Галактике.

В астрономических наблюдениях использовались все более совершенные телескопы, с помощью которых были сделаны новые открытия, причем относящиеся не только к телам Солнечной системы, но и миру далеких звезд. В 1655 г. Гюйгенс рассмотрел кольца Сатурна и открыл его спутник Титан. В 1761 г. Михаил Васильевич Ломоносов открыл атмосферу у Венеры и провел исследование комет. Принимая за эталон Землю, ученые сравнивали ее с другими планетами и спутниками. Так зарождалась сравнительная планетология.

Огромные и все увеличивающиеся возможности изучения физической природы и химического состава звезд предоставило открытие спектрального анализа, который в XIX веке становится основным методом в изучении физической природы небесных тел. Раздел астрономии, изучающий физические явления и химические процессы, происходящие в небесных телах, их системах и в космическом пространстве, называется астрофизикой .

Дальнейшее развитие астрономии связано с усовершенствованием техники наблюдений. Большие успехи достигнуты в создании новых типов приемников излучения. Фотоэлектронные умножители, электронно-оптические преобразователи, методы электронной фотографии и телевидения повысили точность и чувствительность фотометрических наблюдений и еще более расширили спектральный диапазон регистрируемых излучений. Стал доступным для наблюдений мир далеких галактик, находящихся на расстоянии миллиардов световых лет. Возникли новые направления астрономии: звездная астрономия, космология и космогония.

Временем зарождения звездной астрономии принято считать 1837-1839 гг., когда независимо друг от друга в России, Германии и Англии были получены первые результаты в определении расстояний до звезд. Звездная астрономия изучает закономерности в пространственном распределении и движении звезд в нашей звездной системе - Галактике, исследует свойства и распределение других звездных систем.

Космология – раздел астрономии, изучающий происхождение, строение и эволюцию Вселенной как единого целого. Выводы космологии основываются на законах физики и данных наблюдательной астрономии, а также на всей системе знаний определенной эпохи. Интенсивно этот раздел астрономии стал развиваться в первой половине ХХ в., после разработки общей теории относительности Альбертом Эйнштейном.

Космогония – раздел астрономии, изучающий происхождение и развитие небесных тел и систем. Поскольку все небесные тела возникают и развиваются, идеи об их эволюции тесно связаны с представлениями о природе этих тел вообще. При исследовании звезд и галактик используются результаты наблюдений многих сходных объектов, возникающих в разное время и находящихся на разных стадиях развития. В современной космогонии широко применяются законы физики и химии.

Структура и масштабы Вселенной

Просмотр видеофильма «Планеты»

Запуск видеофильма проводится путем нажатия на иллюстрацию

Значение астрономии

Астрономия и ее методы имеют большое значение в жизни современного общества. Вопросы, связанные с измерением времени и обеспечением человечества знанием точного времени, решаются теперь специальными лабораториями - службами времени, организованными, как правило, при астрономических учреждениях.

Астрономические методы ориентировки наряду с другими по-прежнему широко применяются в мореплавании и в авиации, а в последние годы - и в космонавтике. Вычисление и составление календаря, который широко применяется в народном хозяйстве, также основаны на астрономических знаниях.

Составление географических и топографических карт, пред вычисление наступлений морских приливов и отливов, определение силы тяжести в различных точках земной поверхности с целью обнаружения залежей полезных ископаемых - все это в своей основе имеет астрономические методы.

Закрепление нового материала

Ответьте на вопросы:

Что изучает астрономия?

Какие задачи решает астрономия?

Как возникла наука астрономии? Охарактеризуйте основные периоды ее развития.

Из каких разделов состоит астрономия? Кратко охарактеризуйте каждый из них.

Каково значение астрономии для практической деятельности человечества?

Домашнее задание

Проект «Древо развития астрономии»

Меня всегда звезды интересовали. Даже не знаю, почему. С детства люблю смотреть в ночное небо. Мы жили на окраине города, фонарей у нас почти не было и звезды было видно хорошо. Я даже взяла у своей старшей соседки учебник астрономии, стала его читать и отыскивать на небе созвездия. Я и до сих пор могу разглядеть в ночном небе некоторые их них.

Что за наука – астрономия

Астрономия – это как раз и есть наука, изучающая вселенную и ее небесные тела и объекты . А к ним относятся:

звезды;
планеты;
астероиды;
спутники;
туманности;
и даже галактики.

Эта самая астрономия изучает не только из чего эти тела, но и их происхождение, развитие и движение.

Наука эта одна из самых древнейших. А что сложного-то в ней: задрал голову в небо и наблюдай. Вот так в древности и делали, пока не стали изобретать разные приборы для наблюдения за небом .

С незапамятных времен изучение небосвода помогало людям на практике. Расположение и движение небесных тел позволяло определять наступление времен года, составлять календари, предсказывать погоду, ориентироваться при морской навигации и много чего другого.

Как развивалась эта наука

Особенно развили астрономию древние греки (это они тогда были впереди планеты всей). Еще Пифагор предположил, что Земля круглая. А другой его соотечественник – Аристарх вообще высказался, что Земля вращается вокруг Солнца (а раньше считали, что все наоборот). И им ничего за это не было. А вот бедного итальянца Джордано Бруно за предположение о бесконечности Вселенной на костре сожгли, а перед этим 7 лет в тюрьме продержали, принуждая отказаться от своих домыслов. Католическая церковь постаралась. Не так она представляла себе Вселенную.

Какая бывает астрономия

Условно в прошлом веке астрономию разделили на наблюдательную и теоретическую . Теоретическая – это когда разрабатывают компьютерные, математические или аналитические модели для изучения астрономии .

Но наблюдательная увлекательней. Просто смотреть на звезды и то интересно, а уж изучать небо в телескоп , я думаю, еще интересней. Поэтому много есть любителей в мире посмотреть в ночное небо. И даже от них есть польза! И хотя технические возможности у любителей меньше (никто же не сможет купить себе огромный телескоп, их просто не продают), объем их наблюдений значительно больше. Некоторые ученые в этой науке вышли из любителей .

В советские времена и чуть позже астрономию преподавали в старших классах как отдельный предмет. Но уже почти 15 лет такого предмета не существует. Очень жаль. Так как по статистике 30% россиян снова думают, что это Солнце вращается вокруг Земли , а не наоборот.

Энциклопедичный YouTube

1 / 5

✪ Что такое астрономия. Урок астрономии в школе.

✪ Сурдин Владимир - Лекция "Астрономия и другие науки: Вселенная как большая лаборатория. Часть 1"

✪ Астрономия 1. Что изучает астрономия. Почему мерцают звёзды - Академия занимательных наук

✪ Сурдин Владимир - Лекция "Астрономия и другие науки: Вселенная как большая лаборатория. Часть 2"

Субтитры

История

Астрономия - одна из древнейших и старейших наук . Она возникла из практических потребностей человечества.

С тех пор как на Земле существуют люди, их всегда интересовало то, что они видели на небе. Ещё в глубокой древности они заметили взаимосвязь движения небесных светил по небосводу и периодических изменений погоды. Астрономия тогда была основательно перемешана с астрологией .

По расположению звёзд и созвездий первобытные земледельцы определяли наступления времён года. Кочевые племена ориентировались по Солнцу и звездам. Необходимость в летоисчислении привела к созданию календаря. Ещё доисторические люди знали об основных явлениях, связанных с восходом и заходом Солнца, Луны и некоторых звёзд. Периодическая повторяемость затмений Солнца и Луны была известна очень давно. Среди древнейших письменных источников встречаются описания астрономических явлений, а также примитивные расчетные схемы для предсказания времени восхода и захода ярких небесных тел, методы отсчёта времени и ведения календаря.

Астрономия успешно развивалась в Древнем Вавилоне, Египте, Китае и Индии. В китайской летописи описывается затмение Солнца, которое состоялось в 3-м тысячелетии до н. э. Теории, которые на основе развитых арифметики и геометрии объясняли и предсказывали движение Солнца, Луны и ярких планет, были созданы в странах Средиземноморья в последние века дохристианской эры. Вместе с простыми, но эффективными приборами, они служили практическим целям вплоть до эпохи Возрождения.

Особенно большого развития достигла астрономия в Древней Греции. Пифагор впервые пришел к выводу, что Земля имеет шарообразную форму, а Аристарх Самосский высказал предположение, что Земля вращается вокруг Солнца. Гиппарх во II в. до н. э. составил один из первых звездных каталогов. В произведении Птолемея «Альмагест », написанном во II в. н. э., изложена геоцентрическая система мира , которая была общепринятой на протяжении почти полутора тысяч лет. В средневековье астрономия достигла значительного развития в странах Востока. В XV в. Улугбек построил вблизи Самарканда обсерваторию с точными в то время инструментами. Здесь был составлен первый после Гиппарха каталог звёзд.

С XVI в. начинается развитие астрономии в Европе. Новые требования выдвигались в связи с развитием торговли и мореплавания и зарождением промышленности, способствовали освобождению науки от влияния религии и привели к ряду крупных открытий.

Окончательное выделение научной астрономии произошло в эпоху Возрождения и заняло долгое время. Но только изобретение телескопа позволило астрономии развиться в современную самостоятельную науку.

Исторически астрономия включала в себя астрометрию , навигацию по звёздам , наблюдательную астрономию , создание календарей и даже астрологию . В наши дни профессиональная астрономия часто рассматривается как синоним астрофизики .

Рождение современной астрономии связывают с отказом от геоцентрической системы мира Птолемея (II век) и заменой её гелиоцентрической системой Николая Коперника (середина XVI века), с началом исследований небесных тел с помощью телескопа (Галилей, начало XVII века) и открытием закона всемирного притяжения (Исаак Ньютон , конец XVII века). XVIII-XIX века были для астрономии периодом накопления сведений и знаний о Солнечной системе, нашей Галактике и физической природе звёзд, Солнца, планет и других космических тел.

Научно-техническая революция XX века имела чрезвычайно большое влияние на развитие астрономии и особенно астрофизики.

Появление крупных оптических телескопов, создание радиотелескопов с высоким разрешением и осуществление систематических наблюдений привели к открытию, что Солнце входит в состав огромной дискообразной системы, состоящей из многих миллиардов звёзд - галактики . В начале XX века астрономы обнаружили, что эта система является одной из миллионов подобных ей галактик.

Открытие других галактик стало толчком для развития внегалактической астрономии. Исследование спектров галактик позволило Эдвину Хабблу в 1929 году выявить явление «разбегания галактик », которое впоследствии получило объяснения на основе общего расширения Вселенной.

Применение ракет и искусственных спутников Земли для внеатмосферных астрономических наблюдений привели к открытию новых видов космических тел: радиогалактик, квазаров, пульсаров, источников рентгеновского излучения и т. д. Были разработаны основы теории эволюции звёзд и космогонии Солнечной системы. Достижением астрофизики XX века стала релятивистская космология - теория эволюции Вселенной.

Структура астрономии, как научной дисциплины

астрометрия - изучает видимые положения и движения светил. Раньше роль астрометрии состояла также в высокоточном определении географических координат и времени с помощью изучения движения небесных светил (сейчас для этого используются другие способы). Современная астрометрия состоит из:
- фундаментальной астрометрии, задачами которой являются определение координат небесных тел из наблюдений, составление каталогов звёздных положений и определение числовых значений астрономических параметров, - величин, позволяющих учитывать закономерные изменения координат светил;
- 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;
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.

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.
Космохимия изучает химический состав космических тел, законы распространённости и распределения химических элементов во Вселенной, процессы сочетания и миграции атомов при образовании космического вещества. Иногда выделяют ядерную космохимию, изучающую процессы радиоактивного распада и изотопный состав космических тел. Нуклеогенез в рамках космохимии не рассматривается.

В этих двух разделах в основном решаются вопросы второй задачи астрономии (строение небесных тел).

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

Звёздная астрономия

Почти все элементы, более тяжелые чем водород и гелий , образуются в звёздах.

Предметы астрономии

Задачи

Основными задачами астрономии являются :

Изучение видимых, а затем и действительных положений и движений небесных тел в пространстве, определение их размеров и формы.
Изучение строения небесных тел, исследование химического состава и физических свойств (плотности, температуры и т. п.) вещества в них.
Решение проблем происхождения и развития отдельных небесных тел и образуемых ими систем.
Изучение наиболее общих свойств Вселенной , построение теории наблюдаемой части Вселенной - Метагалактики .

Наблюдения и виды астрономии

В XX веке астрономия разделилась на две основные ветви:

наблюдательная астрономия - получение наблюдательных данных о небесных телах, которые затем анализируются;
теоретическая астрономия - ориентирована на разработку моделей (аналитических или компьютерных) для описания астрономических объектов и явлений.

Эти две ветви дополняют друг друга: теоретическая астрономия ищет объяснения результатам наблюдений, а наблюдательная астрономия даёт материал для теоретических выводов и гипотез и возможность их проверки.

Бо́льшая часть астрономических наблюдений - это регистрация и анализ видимого света и другого электромагнитного излучения . Астрономические наблюдения могут быть разделены в соответствии с областью электромагнитного спектра, в которой проводятся измерения. Некоторые части спектра можно наблюдать с Земли (то есть её поверхности), а другие наблюдения ведутся только на больших высотах или в космосе (в космических аппаратах на орбите Земли). Подробные сведения об этих группах исследований приведены ниже.

Оптическая астрономия

Оптическая астрономия (которую ещё называют астрономией видимого света) - древнейшая форма исследования космоса . Сначала наблюдения зарисовывали от руки. В конце XIX века и большей части XX века исследования осуществлялись по фотографиям. Сейчас изображения получают цифровыми детекторами, в частности детекторами на основе приборов с зарядовой связью (ПЗС). Хотя видимый свет охватывает диапазон примерно от 4000 Ǻ до 7000 Ǻ (400-700 нанометров) , оборудование, применяемое в этом диапазоне, позволяет исследовать ближний ультрафиолетовый и инфракрасный диапазон.

Инфракрасная астрономия

Инфракрасная астрономия касается регистрации и анализа инфракрасного излучения небесных тел. Хотя длина его волны близка к длине волны видимого света, инфракрасное излучение сильно поглощается атмосферой, кроме того, в этом диапазоне сильно излучает атмосфера Земли. Поэтому обсерватории для изучения инфракрасного излучения должны быть расположены на высоких и сухих местах или в космосе. Инфракрасный спектр полезен для изучения объектов, которые слишком холодны, чтобы излучать видимый свет (например, планеты и газопылевые диски вокруг звёзд). Инфракрасные лучи могут проходить через облака пыли, поглощающие видимый свет, что позволяет наблюдать молодые звезды в молекулярных облаках и ядрах галактик . Некоторые молекулы мощно излучают в инфракрасном диапазоне, и это даёт возможность изучать химический состав астрономических объектов (например, находить воду в кометах) .

Ультрафиолетовая астрономия

Ультрафиолетовая астрономия имеет дело с длинами волн примерно от 100 до 3200 Ǻ (10-320 нанометров) . Свет на этих длинах волн поглощается атмосферой Земли, поэтому исследование этого диапазона выполняют из верхних слоев атмосферы или из космоса. Ультрафиолетовая астрономия лучше подходит для изучения горячих звёзд (классов O и B), поскольку основная часть излучения приходится именно на этот диапазон. Сюда относятся исследования голубых звезд в других галактиках и планетарных туманностей, остатков сверхновых, активных галактических ядер. Однако ультрафиолетовое излучение легко поглощается межзвёздной пылью, поэтому в результаты измерений следует вносить поправку на неё.

Радиоастрономия

Радиоастрономия - это исследование излучения с длиной волны, большей чем один миллиметр (примерно) . Радиоастрономия отличается от большинства других видов астрономических наблюдений тем, что исследуемые радиоволны можно рассматривать именно как волны, а не как отдельные фотоны. Итак, можно измерить как амплитуду, так и фазу радиоволны, а для коротких волн это не так легко сделать .

Рентгеновская астрономия

Гамма-астрономия

Гамма-астрономия - это исследование самого коротковолнового излучения астрономических объектов. Гамма-лучи могут наблюдаться непосредственно (такими спутниками, как Телескоп Комптон) или опосредованно (специализированными телескопами, которые называются атмосферные телескопы Черенкова). Эти телескопы фиксируют вспышки видимого света, образующиеся при поглощении гамма-лучей атмосферой Земли вследствие различных физических процессов вроде эффекта Комптона, а также черенковское излучение .

Большинство источников гамма-излучения - это гамма-всплески , которые излучают гамма-лучи всего от нескольких миллисекунд до тысячи секунд. Только 10 % источников гамма-излучения активны долгое время. Это, в частности, пульсары, нейтронные звезды и кандидаты в чёрные дыры в активных галактических ядрах .

Астрономия, не связанная с электромагнитным излучением

С Земли наблюдается не только электромагнитное излучение, но и другие типы излучения.

Новым направлением в разновидности методов астрономии может стать гравитационно-волновая астрономия , которая стремится использовать детекторы гравитационных волн для наблюдения компактных объектов. Несколько обсерваторий уже построено, например, лазерный интерферометр гравитационной обсерватории LIGO . Впервые гравитационные волны были обнаружены в 2015 году.

Планетарная астрономия занимается не только наземными наблюдениями небесных тел, но и их непосредственным изучением с помощью космических аппаратов, в том числе доставивших на Землю образцы вещества. Кроме того, многие аппараты собирают различную информацию на орбите или на поверхности небесных тел, а некоторые и проводят там различные эксперименты.

Астрометрия и небесная механика

Астрометрия - один из старейших подразделов астрономии. Она занимается измерениями положения небесных объектов. Точные данные о расположении Солнца, Луны, планет и звезд когда-то играли чрезвычайно важную роль в навигации. Тщательные измерения положения планет привели к глубокому пониманию гравитационных возмущений, что позволило с высокой точностью рассчитывать их прошлое расположение и предсказывать будущее. Эта отрасль известна как небесная механика. Сейчас отслеживание околоземных объектов позволяет прогнозирования сближения с ними, а также возможные столкновения различных объектов с Землёй .

Измерения параллаксов ближайших звёзд - фундамент для определения расстояний в дальнем космосе и измерения масштабов Вселенной. Эти измерения обеспечили основу для определения свойств отдаленных звезд; свойства могут быть сопоставлены с соседними звёздами. Измерения лучевых скоростей и собственных движений небесных тел позволяет исследовать кинематику этих систем в нашей галактике. Астрометрические результаты могут использоваться для измерения распределения темной материи в галактике .

Внеатмосферная астрономия

Исследования с помощью космической техники занимают особое место среди методов изучения небесных тел и космической среды. Начало было положено запуском в СССР в 1957 году первого в мире искусственного спутника Земли. Космические аппараты позволили проводить исследования во всех диапазонах длин волн электромагнитного излучения. Поэтому современную астрономию часто называют всеволновой. Внеатмосферные наблюдения позволяют принимать в космосе излучения, которые поглощает или очень меняет земная атмосфера: радиоизлучения некоторых длин волн, не доходят до Земли, а также корпускулярные излучения Солнца и других тел. Исследование этих, ранее недоступных видов излучения звезд и туманностей, межпланетной и межзвездной среды очень обогатило наши знания о физических процессах Вселенной. В частности, были открыты неизвестные ранее источники рентгеновского излучения - рентгеновские пульсары. Много информации о природе отдаленных от нас тел и их систем также получено благодаря исследованиям, выполненным с помощью спектрографов, установленных на различных космических аппаратах.

Многоканальная астрономия

Многоканальная астрономия использует одновременный приём электромагнитного излучения, гравитационных волн и элементарных частиц, испускаемых одним и тем же космическим объектом или явлением, для его изучения.

Теоретическая астрономия

Астрономы-теоретики используют широкий спектр инструментов, которые включают аналитические модели (например, политропы для приближенного поведения звезд) и численное моделирование. Каждый из методов имеет свои преимущества. Аналитическая модель процесса, как правило, лучше даёт понять суть того, почему это (что-то) происходит. Численные модели могут свидетельствовать о наличии явлений и эффектов, которых, вероятно, иначе не было бы видно .

Теоретики в области астрономии стремятся создавать теоретические модели и выяснить в исследованиях последствия этих моделирований. Это позволяет наблюдателям искать данные, которые могут опровергнуть модель или помогает в выборе между несколькими альтернативными или противоречивыми моделями. Теоретики также экспериментируют в создании или видоизменении модели с учётом новых данных. В случае несоответствия общая тенденция состоит в попытке достигнуть коррекции результата минимальными изменениями модели. В некоторых случаях большое количество противоречивых данных со временем может привести к полному отказу от модели.

Темы, которые изучают теоретические астрономы: звездная динамика и эволюция галактик, крупномасштабная структура Вселенной, происхождение космических лучей, общая теория относительности и физическая космология, в частности космология струн и астрофизика элементарных частиц. Теория относительности важна для изучения крупномасштабных структур, для которых гравитация играет значительную роль в физических явлениях. Это основа исследований чёрных дыр и гравитационных волн. Некоторые широко принятые и изучены теории и модели в астрономии, теперь включённые в модель Лямбда-CDM , - Большой Взрыв, расширение космоса, темная материя и фундаментальные физические теории.

Любительская астрономия

Астрономия - одна из наук, где вклад любителей может быть значительным . Общий объём любительских наблюдений больше, чем профессиональных, хотя технические возможности любителей намного меньше. Иногда они самостоятельно строят себе оборудование (как и 2 века назад). Наконец большинство ученых вышли именно из этой среды. Главные объекты наблюдений астрономов-любителей - Луна, планеты, звезды, кометы, метеорные потоки и различные объекты глубокого космоса, а именно: звездные скопления, галактики и туманности. Одна из ветвей любительской астрономии, любительская астрофотография, представляет собой фотографирование участков ночного неба. Многие любители специализируются по отдельным объектам, типам объектов или типам событий .

Астрономы-любители и сейчас продолжают вносить вклад в эту науку. Это одна из немногих дисциплин, где их вклад может быть значительным. Довольно часто они наблюдают покрытия астероидами звёзд, и эти данные используются для уточнения орбит астероидов. Иногда любители находят кометы, а многие из них регулярно наблюдают переменные звёзды. А достижения в области цифровых технологий позволили любителям добиться впечатляющего прогресса в области астрофотографии .

В образовании

С 2008 по 2017 годы астрономия не преподавалась в школах России в виде отдельного предмета . Согласно опросам ВЦИОМ в 2007 году 29 % россиян считали, что не Земля вращается вокруг Солнца, а наоборот - Солнце вращается вокруг Земли, а в 2011 году уже 33 % россиян придерживались этой точки зрения .

Коды в системах классификации знаний

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

См. также

	Портал «Астрономия »
	Астрономия в Викисловаре
	Астрономия в Викиучебнике
	в Викитеке
	Астрономия на Викискладе
	Астрономия в Викиновостях

Примечания

, с. 5.
// Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). - СПб. , 1890-1907.
Звездообразование / Марочник Л. С. // Физика космоса: Маленькая энциклопедия / Редкол.: Р. А. Сюняев (Гл. ред.) и др. - 2-е изд. - М. : Советская энциклопедия , 1986. - С. 262-267. - 783 с. - 70 000 экз.
Electromagnetic Spectrum (неопр.) . NASA. Дата обращения 8 сентября 2006. Архивировано 5 сентября 2006 года.
Moore, P. Philip"s Atlas of the Universe. - Great Britain: George Philis Limited, 1997. - ISBN 0-540-07465-9 .
Staff . Why infrared astronomy is a hot topic , ESA (11 September 2003). Архивировано 30 июля 2012 года. Дата обращения 11 августа 2008.
Infrared Spectroscopy – An Overview , NASA/IPAC. Архивировано 5 августа 2012 года. Дата обращения 11 августа 2008.

Наука о Вселенной, изучающая происхождение, развитие, расположение, движение и структуру небесных тел и систем.

Название науки происходит от древнегреческого ἄστρον «звезда» и νόμος «закон».

Астрономия изучает Солнце и звзды, планеты Солнечной системы и их спутники, экзопланеты и астероиды, кометы и метеороиды, межпланетное вещество и межзвёздное вещество, пульсары и чёрные дыры, туманности и галактики, а также их скопления, квазары и другое.

История

Астрономия является одной из древнейших наук. Доисторические культуры и древние цивилизации оставили многочисленные астрономические артефакты, свидетельствующие о знании закономерностей движения небесных тел. В качестве примеров известны додинастические древнеегипетские монументы и британский Стоунхендж, использовавшийся для фиксации небесных светил в определенном месте небосвода. Предполагается, что таким образом древние астрономы судили о смене времен года, что могло быть важным как для земледелия, так и для различных видов охоты, связанных с сезонной миграцией животных.

Первые цивилизации Вавилона, Греции, Китая, Индии, а также американских инков и майя уже проводили методические наблюдения, следя за календарем в оккультных и земледельческих целях. Но только изобретение телескопа в Европе позволило астрономии начать развиться в полноценную современную науку. Исторически астрономия включала в себя астрометрию, наблюдательную астрономию, навигацию по звёздам, создание календарей и астрологию.

В наши дни астрономия рассматривается как синоним астрофизики.

В XX веке астрономия разделилась на наблюдательную и теоретическую.

Наблюдательная астрономия - получение и анализ наблюдательных данных о небесных телах.

Теоретическая астрономия – разработка компьютерных, математических и аналитических моделей для описания астрономических явлений.

Задачи астрономии

1. Изучение видимых, а затем и действительных положений и движений небесных тел в пространстве, определение их размеров и формы.

2. Изучение строения небесных тел, исследование химического состава и физических свойств их вещества.

3. Решение проблем происхождения и развития отдельных небесных тел и их систем.

4. Изучение наиболее общих свойств Вселенной, построение теории наблюдаемой части Вселенной - т.н. Метагалактики.

Решение задач требует создания эффективных теоретических и практических методов исследования.

Решение второй задачи стало возможным в связи с появлением спектрального анализа и фотографии.

Третья задача требует накопления наблюдаемого материала. Знания в этой области порка ограничиваются общими соображениями и рядом гипотез.

Четвёртая задача требует создания более общей физической теории, способной описывать состояние вещества и физические процессы при предельных значениях плотности, температуры и давления. Для ее решения требуются наблюдательные данные в областях Вселенной на расстояниях в несколько миллиардов световых лет.

Структура астрономии как научной дисциплины

Астрометрия

Изучает видимые положения и движения светил. Раньше роль астрометрии состояла также в высокоточном определении географических координат и времени с помощью изучения движения небесных светил (сейчас для этого используются другие способы). Современная астрометрия состоит из:

Фундаментальной астрометрии, задачами которой являются определение координат небесных тел из наблюдений, составление каталогов звёздных положений и определение числовых значений астрономических параметров, - величин, позволяющих учитывать закономерные изменения координат светил;

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;

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 (исследование движения небесных тел), и их часто называют классической астрономией.

Астрофизика

изучает строение, физические свойства и химический состав небесных объектов, 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.

Космохимия

изучает химический состав космических тел, законы распространённости и распределения химических элементов во Вселенной, процессы сочетания и миграции атомов при образовании космического вещества. Иногда выделяют ядерную космохимию, изучающую процессы радиоактивного распада и изотопный состав космических тел. Нуклеогенез в рамках космохимии не рассматривается.

В этих двух разделах в основном решаются вопросы второй задачи астрономии (строение небесных тел).

Космогония

рассматривает вопросы происхождения и эволюции небесных тел, в том числе Земли.

Космология

изучает общие закономерности строения и развития Вселенной.

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.

Предметы астрономии

- Астрометрия

- Созвездия

- Небесная сфера

- Системы небесных координат

- Время

- Небесная механика

- Астрофизика

- Эволюция звёзд

- Нейтронные звёзды и чёрные дыры

- Астрофизическая гидродинамика

- Галактики

- Млечный Путь

- Строение галактик

- Эволюция галактик

- Активные ядра галактик

- 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

Основные Астрономические Термины - Словарь

Аберрация света

Смещение наблюдаемого положения звезд, вызванное движением Земли.

Аберрация сферическая

Размытие изображения, построенного зеркалом или линзой со сферической поверхностью.

Аберрация хроматическая. Размытие и окрашенность краев у изображений в линзовых телескопах и камерах, возникающее из-за разной степени преломления лучей различного цвета.

Азимут. Одна из двух координат горизонтальной системы: угол между небесным меридианом наблюдателя и вертикальным кругом, проходящим через небесный объект. Обычно астрономы измеряют его от точки юга к западу, а геодезисты – от точки севера к востоку.

Альбедо - отраженная поверхностью доля световой энергии.

Альт-азимутальная монтировка. Монтировка телескопа, позволяющая ему для наведения на небесный объект поворачиваться вокруг двух осей: вертикальной оси азимута и горизонтальной оси высоты.

Апекс. Точка на небесной сфере, в направлении которой движется в пространстве астрономический объект.

Апогей. Наиболее удаленная от Земли точка орбиты Луны или ИСЗ.

Апсид линия. Линия, связывающая две экстремальные точки орбиты, например, апогей и перигей (от греч. hapsis – свод); является большой осью эллиптической орбиты.

Астероиды. Множество малых планет и фрагментов неправильной формы, обращающихся вокруг Солнца, в основном между орбитами Марса и Юпитера. Некоторые астероиды проходят вблизи Земли.

Астрономическая единица (а. е.). Среднее расстояние между центрами Земли и Солнца, равное большой полуоси земной орбиты, или 149,5 млн. км.

Афелий. Наиболее удаленная от Солнца точка орбиты планеты или иного тела Солнечной системы.

Бейли, четки. Цепочка ярких точек вдоль лунного лимба, наблюдаемых за мгновение до начала или сразу после окончания полной фазы солнечного затмения. Причина – неровности лунной поверхности.

Белый карлик. Маленькая, но очень плотная и горячая звезда. Некоторые из них меньше Земли, хотя их массы почти в миллион раз больше земной.

Боде закон. Эмпирическое правило, указывающее приблизительное расстояние планет от Солнца.

Большая полуось. Половина наибольшего диаметра эллипса.

Визуальная тройная. Система из трех звезд, обращающихся вокруг общего центра масс и разрешаемая глазом без телескопа.

Времени уравнение. Разность между средним и истинным солнечным временем на данный момент; разность прямых восхождений истинного Солнца и среднего солнца.

Время всемирное. Среднее солнечное время гринвичского меридиана.

Время звездное. Часовой угол точки весеннего равноденствия.

Время истинное солнечное. Часовой угол Солнца (15 соответствуют 1 ч). Момент пересечения Солнцем меридиана в верхней точке называется истинным полднем. Истинное солнечное время показывают простые солнечные часы.

Время поясное, или стандартное. Официально установленное время в городах и странах. Основные (стандартные, или средние) меридианы часовых поясов проходят по долготам 15, 30, 45, ... к западу от Гринвича вдоль точек земной поверхности, в которых среднее солнечное время на 1, 2, 3, ... часа отстает от гринвичского. Обычно крупные города и прилегающие к ним области живут по времени ближайшего среднего меридиана. Линии, разделяющие области с различающимся официальным временем, называются границами часовых поясов. Формально они должны отстоять от основного меридиана на 7,5. Однако обычно они следуют не строго вдоль меридианов, а совпадают с административными границами. В летние месяцы во многих странах для более полного использования светлого времени суток вводится летнее время, опережающее на 1 ч официальное (поясное или декретное).

Время среднее солнечное. Часовой угол среднего солнца. Когда среднее солнце находится в верхней точке меридиана, среднее солнечное время равно 12 ч пополудни.

Время эфемеридное. Время, определенное по орбитальному движению небесных тел, в основном Луны. Используется для астрономических предвычислений.

Вспышка солнечная. Неожиданное кратковременное поярчание участка хромосферы вблизи солнечного пятна или группы пятен, вызванное резким выделением энергии магнитного поля в относительно малом объеме над фотосферой.

Вспышки, спектр. Последовательность узких серповидных линий излучения газа солнечной хромосферы, получаемая бесщелевым спектрографом за мгновение до начала полной фазы солнечного затмения, когда виден лишь узкий серп Солнца.

Выпуклая Луна (или планета). Фаза Луны (планеты) между первой четвертью и полнолунием или между полнолунием и последней четвертью.

Высота. Одна из двух координат горизонтальной системы: угловое расстояние небесного объекта над горизонтом наблюдателя.

Галактика. Гигантская система из звезд и газопылевых облаков. Галактики бывают спиральные, как в Андромеде (М 31), или пересеченные спиральные, как NGC 5850. Бывают также галактики эллиптической и неправильной формы. Млечный Путь также называют Галактикой (от греческого galactose – молоко).

Галактический экватор. Большой круг небесной сферы, равноотстоящий от галактических полюсов – двух противолежащих точек, отмечающих центры полушарий, на которые небо делит Млечный Путь.

Галактическое (рассеянное) скопление. Звездное скопление в диске спиральной галактики.

Гелиосфера. Область вокруг Солнца, где солнечный ветер доминирует над межзвездной средой. Гелиосфера простирается, как минимум, до орбиты Плутона (вероятно, значительно дальше).

Герцшпрунга – Рессела диаграмма. Диаграмма, показывающая соотношение между цветом (спектральным классом) и светимостью звезд различного типа.

Гигант. Звезда с большей светимостью и размером, чем большинство звезд того же спектрального класса. Звезды еще большей светимости и размера называют «сверхгигантами».

Главная последовательность. Основная группировка звезд на диаграмме Гершпрунга – Рессела, представляющей их спектральный класс и светимость.

Год аномалистический. Время, необходимое Земле для одного оборота вокруг Солнца, который начинается и заканчивается в точке перигелия земной орбиты (365,2596 сут).

Год високосный. Год, содержащий 366 средних солнечный суток; устанавливается путем введения даты 29 февраля в те годы, номера которых делятся на 4, например 1996, и на 400, если год заканчивает столетие (как 2000).

Год драконический. Интервал времени между двумя последовательными прохождениями Солнца через восходящий узел лунной орбиты (346,620 сут).

Год сидерический, или звездный. Время, необходимое Земле для одного оборота вокруг Солнца, который начинается и заканчивается на линии, проведенной из центра Солнца в фиксированном направлении небесной сферы (365,2564 сут).

Год тропический. Интервал времени между двумя последовательными прохождениями Солнца через точку весеннего равноденствия (365,2422 сут). Это год, на котором основан календарь.

Горизонт. В просторечии, замкнутая вокруг наблюдателя линия, вдоль которой «земля встречается с небом». Астрономический горизонт – это большой круг небесной сферы, равноудаленный от зенита и надира наблюдателя; фундаментальная окружность горизонтальной системы координат.

Грануляция фотосферы. Пятнистый вид солнечной фотосферы.

Даты, международная линия перемены. Демаркационная линия, проходящая приблизительно по меридиану с долготой 180 и служащая для облегчения отсчета календарных дат при трансокеанских и кругосветных плаваниях и перелетах. Пересекая линию в западном направлении, следует прибавлять сутки в своем календаре, а пересекая в восточном – отнимать.

Двойная звезда. Две звезды, видимые на небе близко друг к другу. Если звезды действительно расположены рядом и связаны силой тяготения, то это «физическая двойная», а если видны рядом в результате случайной проекции, то «оптическая двойная».

Двойная система. Система из двух звезд, обращающихся по орбитам вокруг общего центра масс. Такие системы подразделяют на несколько типов: у «визуальных двойных» обе звезды видны по отдельности; «спектральные двойные» обнаруживают по периодическому доплеровскому смещению линий в их спектре; если Земля лежит в плоскости орбиты двойной звезды, то ее компоненты периодически затмевают друг друга, и такие системы называют «затменными двойными».

Дифракция. Отклонение лучей, прошедших вблизи края экрана, сквозь малое отверстие или узкую щель.

Долгота галактическая. Угол, измеряемый к востоку вдоль галактического экватора от точки, обозначающей галактический центр, до меридиана, проходящего через галактические полюса и небесное светило.

Долгота географическая. Угол с вершиной в центре Земли между точками, в которых гринвичский меридиан и меридиан данной области пересекают экватор.

Долгота эклиптическая. Координата в эклиптической системе; измеряемый к востоку вдоль эклиптики угол между точкой весеннего равноденствия и меридианом, проходящим через полюса эклиптики и небесное светило.

Затмение. Ситуация, когда два или несколько небесных тел располагаются на одной прямой и закрывают одно от другого. Луна закрывает от нас Солнце в моменты солнечных затмений; земная тень ложится на Луну в моменты лунных затмений.

Звездная величина. Видимая звездная величина выражает яркость небесного светила, наблюдаемого невооруженным глазом или в телескоп. Абсолютная звездная величина соответствует яркости на расстоянии 10 парсеков. Фотографическая звездная величина выражает яркость объекта, измеренную по его изображению на фотопластинке. Шкала звездных величин принята такой, что разность на 5 величин соответствует 100-кратному различию в потоках света от источников. Таким образом, разность на 1 звездную величину соответствует отношению потоков света в 2,512 раза. Чем больше значение звездной величины, тем слабее поток света от объекта (астрономы говорят «блеск объекта»). У звезд Ковша Бол. Медведицы блеск ок. 2-й звездной величины (обозначается 2m), у Веги около 0m, а у Сириуса – ок. 1,5m (его блеск в 4 раза больше, чем у Веги).

Зеленый луч, или зеленая вспышка. Зеленый ободок, наблюдаемый иногда над верхним краем солнечного диска в момент его восхода или захода за чистый горизонт; возникает из-за сильного преломления зеленых и голубых лучей Солнца в атмосфере Земли (атмосферная рефракция) и сильного рассеяния в ней голубых лучей.

Зенит. Точка небесной сферы, расположенная вертикально над наблюдателем.

Зодиак. Зона шириной ок. 9 в обе стороны от эклиптики, содержащая видимые пути Солнца, Луны и основных планет. Проходит через 13 созвездий и делится на 12 знаков Зодиака.

Зодиакальный свет. Слабое сияние, протянувшееся вдоль эклиптики и лучше всего видимое сразу после окончания (или непосредственно перед началом) астрономических сумерек в той части неба, где зашло (или восходит) Солнце; возникает из-за рассеяния солнечного света на метеоритной пыли, сконцентрированной в плоскости Солнечной системы.

Избыток цвета. Разность между наблюдаемым показателем цвета звезды и нормальным, свойственным ее спектральному классу. Служит мерой покраснения звездного света в результате рассеяния голубых лучей межзвездной пылью.

Карлик. Звезда главной последовательности с умеренными температурой и светимостью, т.е. звезда типа Солнца или еще менее массивная, каких в Галактике большинство.

Кассегрена фокус. Точка на оптической оси телескопа-рефлектора системы Кассегрена, в которой формируется изображение звезды. Расположена вблизи центрального отверстия в главном зеркале, сквозь которое проходят лучи, отраженные вторичным гиперболическим зеркалом. Обычно используется для спектральных исследований.

Квадратный градус. Площадка на небесной сфере, эквивалентная по площади телесному углу размером 11.

Квадратура. Положение Луны или планеты, при котором ее эклиптическая долгота отличается от долготы Солнца на 90.

Кеплера законы. Три закона, установленные И.Кеплером для движения планет вокруг Солнца.

Комета. Малое тело Солнечной системы, как правило, состоящее из льда и пыли, у которого обычно образуется длинный газовый хвост, когда оно приближается к Солнцу.

Коперника система мира. Предложенная Коперником схема, согласно которой Земля и другие планеты движутся вокруг Солнца. На этой гелиоцентрической модели основано наше нынешнее представление о Солнечной системе.

Корона. Внешняя часть солнечной атмосферы, протянувшаяся на миллионы километров над фотосферой; ее подразделяют на внешнюю корону, видимую только в моменты полных солнечных затмений, и внутреннюю корону, которую можно наблюдать с помощью коронографа.

Коронограф. Прибор для наблюдения солнечной короны.

Красное смещение. Смещение линий в спектре небесного тела к красному концу (т.е. в сторону большей длины волны) в результате эффекта Доплера при удалении тела, а также под действием его гравитационного поля.

Кратная звезда. Группа из трех (или более) близких друг к другу звезд.

Куде оптическая система. Конструкция телескопа-рефлектора, в которой собранный свет выходит через центральное отверстие полярной оси, так что изображение остается на месте, хотя телескоп поворачивается вслед за звездами.

Кульминация. Прохождение светила через небесный меридиан. В верхней кульминации звезда (или планета) имеет максимальную высоту, а в нижней кульминации – минимальную и может находиться под горизонтом.

Либрации. Кажущиеся покачивания вторичного тела при наблюдении его с главного. Либрации Луны по долготе происходят из-за эллиптичности лунной орбиты, а ее либрации по широте – вследствие наклона оси вращения к орбитальной плоскости.

М. Аббревиатура каталога звездных скоплений и туманностей, опубликованного в 1782 Ш.Мессье.

Масса–светимость, соотношение. Связь между массой и абсолютной звездной величиной, которой подчиняется большинство звезд.

Мерцание. Хаотическое изменение блеска звезды, вызванное преломлением и дифракцией ее света в турбулентных слоях земной атмосферы.

Месяц. Часть календарного года (календарный месяц); промежуток времени, через который Луна повторяет свои фазы (синодический месяц); промежуток времени, за который Луна совершает один оборот вокруг Земли и возвращается в ту же точку небесной сферы (сидерический месяц).

Метеор. Светящийся след, оставленный при саморазрушении твердым космическим телом, влетевшим в атмосферу Земли.

Метеорит. Твердое тело, упавшее на поверхность Земли из космоса.

Млечный Путь. Наша Галактика; далекая клочковатая туманная полоса, пересекающая ночное небо, образованная светом миллионов звезд нашей Галактики.

Надир. Точка на небесной сфере, расположенная вертикально вниз от наблюдателя.

Наклон оси вращения. Угол между полюсом вращения планеты и полюсом эклиптики.

Наклонение. Угол между плоскостью орбиты и базисной плоскостью, например, между орбитальной плоскостью планеты и плоскостью эклиптики.

Небесная сфера. Воображаемая сфера вокруг Земли, на поверхность которой кажутся спроецированными небесные объекты.

Небесный меридиан. Большой круг небесной сферы, проходящий через зенит наблюдателя и точки северного и южного полюсов мира. Пересекается с горизонтом в точках севера и юга.

Небесный экватор. Большой круг небесной сферы, равноудаленный от северного и южного полюсов мира; лежит в плоскости земного экватора и служит основанием экваториальной системы небесных координат.

Небулярная гипотеза. Гипотеза о том, что Солнце и планеты сконденсировались из вращающегося газового облака.

Новая звезда. Звезда, увеличившая свой блеск в тысячи раз за несколько часов и наблюдаемая на небе в таком состоянии несколько недель как «новая», а затем опять тускнеющая.

Нутация. Небольшие покачивания в прецессионном движении земной оси.

Ньютона фокус. Точка в передней части телескопа-рефлектора, в которой формируется изображение звезды после отражения света от вторичного плоского зеркала, расположенного на оптической оси телескопа.

Обратное движение узлов. Поворот линии узлов орбиты против часовой стрелки, если смотреть от северного полюса эклиптики.

Объективная призма. Большая тонкая призма, помещенная перед объективом телескопа для превращения в спектр изображения звезды, попавшей в поле зрения.

Овна первая точка. Точка весеннего равноденствия. Когда астрономия складывалась как наука (ок. 2000 лет назад), эта точка располагалась в созвездии Овна. В результате прецессии она переместилась примерно на 20 к западу и теперь находится в созвездии Рыб.

Околополярные звезды. Звезды, которые в процессе суточного движения никогда не заходят за горизонт (их угловое расстояние от полюса мира никогда не достигает географической широты наблюдателя).

Оптическая ось. Прямая, проходящая через центр линзы или зеркала перпендикулярно к поверхности.

Орбита. Путь небесного тела в пространстве.

Параллакс. Видимое смещение более близкого объекта на фоне более далеких при наблюдении с двух концов некоторой базы. Если угол параллакса p мал и выражен в радианах, а длина перпендикулярной к направлению на объект базы составляет B, то расстояние до объекта Dравно B/p. При фиксированной базе сам параллактический угол может служить мерой расстояния до объекта.

Парсек. Расстояние до объекта, параллакс которого при базе в 1 а.е. составляет 1 (равен 3,26 св. года, или 3,0861016 м).

Пепельный свет Луны. Слабое свечение темной стороны Луны под лучами солнечного света, отразившегося от Земли. Особенно заметно в период малых фаз Луны, когда к ней обращена вся освещенная Солнцем поверхность Земли. Отсюда народное название «старая Луна в объятьях молодой».

Переменная звезда. Звезда, изменяющая свой видимый блеск. Затменная переменная звезда наблюдается, когда в двойной системе один из компонентов периодически затмевается другим; физические переменные звезды, такие как цефеиды и новые, действительно изменяют свою светимость.

Перигей. Ближайшая к Земле точка орбиты Луны или искусственного спутника.

Перигелий. Ближайшая к Солнцу точка орбиты планеты или иного тела в Солнечной системе.

Период сидерический. Время, которое затрачивает планета на один орбитальный оборот, начиная и заканчивая его на линии, проведенной из центра Солнца в фиксированном направлении относительно небесной сферы.

Период синодический. Время, которое затрачивает планета на один орбитальный оборот, начиная и заканчивая его на линии, проведенной из центра Земли к центру Солнца.

Период–светимость, соотношение. Связь между абсолютной звездной величиной и периодом изменения блеска у переменных звезд-цефеид.

Планетезимальная теория. Неподтвердившаяся теория, согласно которой планеты сконденсировались из струи фрагментов, вырванных из Солнца притяжением пролетавшей мимо звезды.

Показатель цвета. Разность между фотографической и визуальной звездными величинами небесного объекта. Красные звезды с низкой температурой поверхности имеют показатель цвета ок. +1,0m, а бело-голубые, с высокой температурой поверхности, – ок. –0,2m.

Покрытие. Ситуация, когда одно небесное тело закрывает от взгляда наблюдателя другое.

Полуночное солнце. Солнце, наблюдаемое в нижней кульминации над горизонтом в летние месяцы в Арктике и Антарктике.

Полутень. Область частичной тени, окружающая конус полной тени во время затмения. Также более светлая кайма, окружающая темное солнечное пятно.

Полюс. Точка, в которой диаметральная ось вращения пересекает сферу. Ось вращения Земли пересекает земную поверхность в точках северного и южного географических полюсов, а небесную сферу – в точках северного и южного полюсов мира.

Полярная, или часовая ось. Ось вращения в экваториальной монтировке телескопа, направленная на полюс мира, т.е. параллельная оси вращения Земли.

Прецессия. Коническое движение земной оси вокруг полюса эклиптики с периодом 26 тыс. лет, вызванное гравитационным влиянием Луны и Солнца на экваториальное вздутие Земли. Прецессия приводит к смещению точки весеннего равноденствия и изменению координат всех небесных светил.

Противосияние. Очень слабое и неясное свечение на ночном небе в области, противоположной Солнцу. Возникает из-за рассеяния солнечных лучей на частицах космической пыли.

Противостояние. Расположение планеты, когда ее эклиптическая долгота отличается на 180 от долготы Солнца. В противостоянии планета пересекает небесный меридиан в полночь, располагается ближе всего к Земле и имеет максимальный блеск.

Протопланета. Первичный конгломерат вещества, из которого формируется планета.

Протуберанец. Горячее клочковатое облако газа в солнечной короне, которое выглядит оранжевым и ярким при наблюдении солнечного лимба.

Прохождение. Пересечение светилом линии или области на небе. Под прохождением звезды обычно понимают пересечение ею небесного меридиана; прохождение Меркурия или Венеры происходит по диску Солнца, когда планета видна на его фоне как черное пятнышко. Когда диск Луны заслоняет какую-либо планету или иной небесный объект, говорят о прохождении Луны или покрытии Луной.

Прямое восхождение. Координата в экваториальной системе. Угол, измеряемый к востоку вдоль небесного экватора от точки весеннего равноденствия до часового круга, проходящего через полюсы мира и небесное светило.

Птолемея система мира. Разработанная Птолемеем система движения небесных тел, в которой Солнце, Луна и планеты обращаются вокруг неподвижной Земли. На смену ей пришла система мира Коперника.

Равноденствия точка. Одна из двух точек небесной сферы, где эклиптика пересекает небесный экватор. Центр Солнца проходит через точку весеннего равноденствия 20 или 21 марта, а через точку осеннего равноденствия – 22 или 23 сентября. В это время на всей Земле день равен ночи. Через точку весеннего равноденствия проходят нулевые меридианы в эклиптической и экваториальной системах координат.

Радиальная, или лучевая скорость. Составляющая скорости небесного тела, направленная вдоль луча зрения наблюдателя; положительная, если тело удаляется от наблюдателя, и отрицательная – если приближается.

Радиант. Для одиночного метеора – точка, где его след, продолженный назад, пересек бы небесную сферу; для потока параллельных метеоров – точка перспективы, из которой кажутся выходящими метеоры.

Радиозвезда. Локальный участок неба, откуда приходят радиоволны.

Разрешающая сила, или разрешение. Мера того, насколько мелкие детали объекта можно различить с помощью данного инструмента. Если две звезды видны по отдельности на взаимном расстоянии не менее  угловых секунд, то разрешаюшая сила телескопа равна 1/.

Рефлектор. Телескоп, в котором в качестве объектива используется вогнутое зеркало.

Рефрактор. Телескоп, в котором в качестве объектива используется линза.

Сарос. Интервал времени, по прошествии которого повторяется цикл солнечных и лунных затмений (приблизительно 18 лет и 11,3 сут).

Световой год. Расстояние, которое свет проходит в вакууме за 1 тропический год (9,4631015 м).

Сезоны. Четыре интервала, составляющие год: весна, лето, осень и зима; они начинаются, когда центр Солнца проходит одну из критических точек эклиптики, соответственно, весеннего равноденствия, летнего солнцестояния, осеннего равноденствия и зимнего солнцестояния.

Серебристые облака. Светлые полупрозрачные облака, которые иногда видны на фоне темного неба летней ночью. Их освещает Солнце, неглубоко опустившееся под горизонт. Образуются в верхних слоях атмосферы, вероятно, под влиянием метеоритной пыли.

Сжатие планетное. Мера сплюснутости вращающейся планеты вдоль полярной оси и наличия у нее экваториального вздутия за счет центробежных сил. Численно выражается отношением разности экваториального и полярного диаметров к экваториальному диаметру.

Склонение. Координата в экваториальной системе; угловое расстояние светила к северу (со знаком «+») или к югу (со знаком «–») от небесного экватора.

Скопление. Группа звезд или галактик, составляющая устойчивую систему в результате взаимного гравитационного притяжения.

Собственное движение. Изменение наблюдаемого положения звезды, остающееся после учета ее смещения за счет параллакса, аберрации и прецессии.

Соединение. Максимально близкое расположение на небе двух или нескольких членов Солнечной системы с точки зрения земного наблюдателя. Когда у двух планет одинаковые эклиптические долготы, говорят, что они находятся в соединении. В течение одного синодического периода Меркурий и Венера дважды вступают в соединение с Солнцем: в момент «внутреннего соединения» планета расположена между Землей и Солнцем, а в момент «внешнего соединения» Солнце находится между планетой и Землей.

Солнечная постоянная. Количество лучистой энергии Солнца, поступающей за 1 мин на 1 см2площади, перпендикулярной к солнечным лучам и находящейся вне земной атмосферы на расстоянии 1 а.е. от Солнца; 1,95 кал/(см2мин) = 136 мВт/см2.

Солнечное пятно. Относительно холодная область в фотосфере Солнца, которая выглядит как темное пятно.

Солнцестояния точки. Две точки на эклиптике, где солнце достигает максимального склонения к северу, 23,5 (для Северного полушария – летнее солнцестояние), и максимального склонения к югу, –23,5 (для Северного полушария – зимнее солнцестояние).

Спектр. Последовательность цветов, в которую разлагается луч света с помощью призмы или дифракционной решетки.

Спектральная переменная. Звезда, у которой интенсивность некоторых линий спектра регулярно изменяется, возможно, из-за вращения ее поверхности, покрытой крупными пятнами с неоднородностями химического состава, температуры и магнитного поля.

Спикула. Узкая струя светящегося газа, появляющаяся на несколько минут в хромосфере Солнца.

Спутник. Тело, обращающееся по орбите вокруг более массивного небесного тела.

Среднее солнце. Воображаемая точка, которая равномерно движется с запада на восток по круговой орбите, лежащей в плоскости небесного экватора, совершая полный оборот относительно точки весеннего равноденствия в течение тропического года. Введено как вспомогательное расчетное средство для установления равномерной шкалы времени.

Сумерки. Солнечный свет, рассеянный в верхних слоях земной атмосферы перед рассветом или после заката Солнца. Гражданские сумерки заканчиваются, когда солнце опускается на 6 под горизонт, а когда оно опускается на 18, заканчиваются астрономические сумерки и наступает ночь. Сумерки существуют на любом небесном теле, имеющем атмосферу.

Сутки. Интервал времени между двумя последовательными верхними кульминациями избранной точки на небесной сфере. Для звездных суток это точка весеннего равноденствия, для солнечных суток – расчетная точка положения среднего солнца.

Суточная параллель. Суточный путь светила на небе; малый круг, параллельный небесному экватору.

Теллурические полосы или линии. Области дефицита энергии в спектрах Солнца, Луны или планет, вызванные поглощением света в атмосфере Земли.

Темное облако. Относительно плотное и холодное облако межзвездного вещества. Содержащиеся в нем микроскопические твердые частицы (пылинки) поглощают свет звезд, лежащих за облаком; поэтому занятая таким облаком часть неба выглядит почти лишенной звезд.

Терминатор. Линия, отделяющая освещенное полушарие Луны или планеты от неосвещенного.

Туманность. Облако межзвездного газа и пыли, видимое благодаря его собственному излучению, отражению или поглощению света звезд. Раньше туманностями называли также звездные скопления или галактики, которые не удавалось разрешить на звезды.

Узлы. Две точки, в которых орбита пересекает базисную плоскость. Этой плоскостью для членов Солнечной системы служит эклиптика; узлы земной орбиты – это точки весеннего и осеннего равноденствия.

Урожайная Луна. Полнолуние в дни, близкие к осеннему равноденствию (22 или 23 сентября), когда Солнце проходит через точку осеннего равноденствия, а Луна – вблизи точки весеннего равноденствия.

Фаза. Любая стадия в периодическом изменении видимой формы освещенного полушария Луны или планеты, например, новолуние, первая четверть, последняя четверть, полнолуние.

Фазовый угол. Угол между лучом света, падающим от Солнца на Луну (или планету), и лучом, отразившимся от нее в сторону наблюдателя.

Факелы. Яркие волокнистые области горячего газа в фотосфере Солнца.

Флоккул, или факельная площадка. Яркая область в хромосфере, окружающая солнечное пятно.

Фотосфера. Непрозрачная светящаяся поверхность Солнца или звезды.

Фраунгофера линии. Темные линии поглощения, наблюдаемые на фоне непрерывного спектра Солнца и звезд.

Хромосфера. Внутренний слой солнечной атмосферы, возвышающийся от 500 до 6000 км над фотосферой.

Цефеиды. Пульсирующие звезды, периодически изменяющие свою яркость, названные в честь звезды δ (Дельта) Цефея. Жёлтые яркие гиганты, гиганты или сверхгиганты спектральных классов F и G, блеск которых меняется с амплитудой в 0,5 до 2,0m с периодом от 1 до 200 суток. Цефеиды в 103-105 раз ярче Солнца. Причиной их переменности является пульсация внешних слоёв, что приводит к периодическим изменениям радиуса и температуры фотосфер. В цикле пульсации звезда становится то больше и холоднее, то меньше и горячее. Наибольшая светимость цефеиды достигается при наименьшем диаметре.

Часовой круг, или круг склонения. Большой круг небесной сферы, проходящий через северный и южный полюсы мира. Аналогичен земному меридиану.

Часовой угол. Угловое расстояние, измеренное вдоль небесного экватора от его верхней точки пересечения с небесным меридианом на запад до часового круга, проходящего через выбранную точку на небесной сфере. Часовой угол звезды равен звездному времени минус прямое восхождение этой звезды.

Шаровое скопление. Компактная, почти сферическая группа из сотен тысяч звезд. Шаровые скопления обычно располагаются вне дисков спиральных галактик; в нашей Галактике их известно ок. 150.

Широта галактическая. Угловое расстояние небесного тела к северу или югу от большого круга, представляющего плоскость Млечного Пути.

Широта географическая. Угол между отвесной линией в данной точке Земли и плоскостью экватора, отсчитываемый от 0 до 90 в обе стороны от экватора.

Широта эклиптическая. Координата в эклиптической системе; угловое расстояние светила к северу или югу от плоскости эклиптики.

Экваториальная монтировка. Установка астрономического инструмента, позволяющая ему поворачиваться вокруг двух осей, одна из которых (полярная, или часовая ось) параллельна оси мира, а другая (ось склонений) перпендикулярна первой.

Эклиптика. Видимый путь Солнца на небесной сфере в течение тропического года; большой круг в плоскости земной орбиты.

Элонгация. Угловое положение звезды (кульминирующей между полюсом мира и зенитом), когда ее азимут имеет наибольшее или наименьшее значение. Для планеты – максимальная разность эклиптических долгот планеты и Солнца.

Эфемерида. Таблица вычисленных положений Солнца, Луны, планет, спутников и т.п. для последовательных моментов времени.

Русская Цивилизация