Tähtitiede 101: Tähtitieteen oppimisen perusteet

Tähtitiede on yksi ihmiskunnan vanhimmista tieteistä. Sen perustoiminta on tutkia taivasta ja oppia mitä näemme maailmankaikkeudessa. Havaintoastronomia on toimintaa, josta amatöörihavaitsijat nauttivat harrastuksena ja harrastuksena, ja se oli ensimmäinen astronomian tyyppi, jonka ihmiset tekivät. Maailmassa on miljoonia ihmisiä, jotka stargaze säännöllisesti niiden takapihoilta tai henkilökohtaiset observatoriat. Suurin osa ei välttämättä ole koulutettu tieteelle, vaan he vain rakastavat katsomaan tähtiä. Toiset ovat koulutettuja, mutta eivät ansaitse elantonsa tekemällä tähtitiedettä.

Ammattitutkimuksen puolella on yli 11 000 tähtitieteilijää, jotka on koulutettu tekemään perusteellisia tähtiä ja galakseja koskevia tutkimuksia. Heistä ja heidän työstään saamme perustietämyksen maailmankaikkeudesta. Se on niin mielenkiintoinen aihe ja herättää monia tähtitieteisiin liittyviä kysymyksiä ihmisten mielessä kosmosta itsestään, miten se alkoi, mitä siellä on ja kuinka tutkimme sitä.

Kun ihmiset kuulevat sanan "tähtitiede", he ajattelevat yleensä tähtiä. Se on itse asiassa miten se alkoi - ihmiset katsovat taivasta ja kartoittivat näkemänsä. "Astronomia" tulee kahdesta vanhasta kreikkalaisesta termistä Astron "tähti" ja Nomia "lakia" tai "tähtilakeja" varten. Tämä ajatus tosiasiallisesti perustuu tähtitiede: pitkä tie selvittää, mitkä esineet taivaalla ovat ja mitkä luonnonlait hallitsevat niitä. Saadakseen ymmärryksen kosmisista esineistä, ihmisten piti tehdä paljon tarkkailua. Se osoitti heille taivaassa olevien esineiden liikkeet ja johti ensimmäiseen tieteelliseen käsitykseen siitä, mitkä ne voivat olla.

Koko ihmiskunnan historian ajan ihmiset ovat "tehneet" tähtitiedettä ja lopulta huomanneet, että heidän havainnonsa taivaasta antoi heille vihjeitä ajan kulumiselle. Ei pitäisi olla yllättävää, että ihmiset alkoivat käyttää taivasta yli 15 000 vuotta sitten. Se tarjosi käteviä näppäimiä navigointiin ja kalenterien tekoon tuhansia vuosia sitten. Keksinnällä teleskoopin kaltaisia ​​työkaluja, tarkkailijat alkoivat oppia enemmän tähtiä ja planeettoja koskevista fysikaalisista ominaisuuksista, mikä sai heidät ihmettelemään alkuperäänsä. Taivaan tutkimus siirtyi kulttuurisesta ja kansalaistoiminnasta tieteen ja matematiikan alueeseen.

Joten mitkä ovat pääkohteet, joita tähtitieteilijät tutkivat? Aloitetaan tähdet - tähtitieteen opintojen sydän. Aurinko on tähti, yksi ehkä biljoonaa tähtiä Linnunradan galaksissa. Itse galaksi on yksi lukemattomia galakseja maailmankaikkeudessa. Jokaisessa niistä on valtava tähtipopulaatio. Itse galaksit kerätään yhteen klustereiksi ja superklustereiksi, jotka muodostavat sen, mitä tähtitieteilijät kutsuvat "maailmankaikkeuden suuren mittakaavan rakenteeksi".

Oma aurinkokunta on aktiivinen tutkimusalue. Varhaiset tarkkailijat huomasivat, että useimmat tähdet eivät näyttäneet liikkuvan. Mutta oli esineitä, jotka näyttivät vaeltelevan tähtiä taustaa vasten. Jotkut liikkuivat hitaasti, toiset suhteellisen nopeasti ympäri vuoden. He kutsuivat näitä "lentokoneita", kreikkalaista sanaa "vaeltajille". Tänään me kutsumme niitä yksinkertaisesti "planeeteiksi". Siellä on myös asteroideja ja komeeteita "siellä", joita tutkijatkin tutkivat.

Tähdet ja planeetat eivät ole ainoita asioita, jotka asuttavat galaksin. Siellä on myös jättiläismäisiä kaasu- ja pölypilviä, joita kutsutaan "sumuiksi" (kreikan monikkotermin ilmaisu "pilvet"). Nämä ovat paikkoja, joissa tähdet syntyvät, tai joskus ne ovat yksinkertaisesti kuolleiden tähdet. Jotkut omituisimmista "kuolleista tähtiistä" ovat itse asiassa neutronitähtiä ja mustia aukkoja. Sitten on kvaasareja, ja outoja "petoja", nimeltään magnetaareja, yhtä hyvin kuin törmäävät galaksit, ja paljon enemmän. Oman galaksin (Linnunrata) ulkopuolella on hämmästyttävä kokoelma galakseja, jotka vaihtelevat spiraaleistamme, kuten omamme lentokkaan muotoiset, pallomaiset ja jopa epäsäännölliset galaksit.

Kuten näette, tähtitiede osoittautuu monimutkaiseksi aiheeksi ja se vaatii useita muita tieteellisiä aloja kosmoksen mysteerien ratkaisemiseksi. Tähtitieteilijät yhdistävät matematiikan, kemian, geologian, biologian ja fysiikan näkökohdat asianmukaisen tutkimuksen tähtitieteen aiheista.

Tähtitiede on jaettu erillisiin ala-aloihin. Esimerkiksi planeettatutkijat tutkivat maailmoja (planeettoja, kuita, renkaita, asteroideja ja komeettoja) omassa aurinkokunnassamme sekä kaukana olevien tähtiä kiertäviä maailmoja. Aurinkofyysikot keskittyvät aurinkoon ja sen vaikutuksiin aurinkojärjestelmään. Heidän työnsä auttaa myös ennustamaan aurinkoaktiivisuutta, kuten soihdut, massan poistumiset ja auringonpilkut.

Astrofysiikot soveltavat fysiikkaa tähtiä ja galakseja koskeviin tutkimuksiin selittääkseen, kuinka ne toimivat. Radioastronomit käyttävät radioteleskooppeja tutkimaankseen universumin esineiden ja prosessien lähettämiä radiotaajuuksia. Ultravioletti-, röntgen-, gammasäte- ja infrapuna-astronomia paljastaa kosmon muilla valon aallonpituuksilla. Astrometria on tiede etäisyyksien mittaamisesta esineiden välisessä tilassa. On myös matemaattisia tähtitieteilijöitä, jotka käyttävät numeroita, laskelmia, tietokoneita ja tilastoja selittääkseen, mitä muut havaitsevat kosmossa. Lopuksi, kosmologit tutkivat maailmankaikkeutta kokonaisuutena auttaakseen selittämään sen alkuperää ja kehitystä lähes 14 miljardin vuoden ajan.

Tähtitieteilijät käyttävät observatorioita, joissa on voimakkaat kaukoputket, jotka auttavat heitä suurentamaan näkymää universumin hämäristä ja kaukana olevista esineistä. Tähtitieteen työkalut, kuten armillary pallo, olivat varhaisten tähtitieteilijöiden käyttämiä ja uusia työkaluja syntyi tähtitieteen tutkimuksen kehittyessä. He käyttävät myös välineitä, joita kutsutaan spektrografioiksi, jotka eristävät valon tähtiistä, planeetoista, galakseista ja sumuista ja paljastavat lisätietoja niiden toiminnasta. Erikoistuneet valomittarit (nimeltään fotometrit) auttavat heitä mittaamaan tähtien erilaisia ​​kirkkauksia. Hyvin varustetut observatoriat ovat hajallaan ympäri planeettaa. Ne kiertävät myös korkealla maanpinnan yläpuolella sellaisilla avaruusaluksilla kuin Hubble-avaruuskaukoputki tarjoamalla selkeät kuvat ja tiedot avaruudesta. Tutkimaan kaukaisia ​​maailmoja, planeettatutkijat lähettävät avaruusaluksia pitkäaikaisiin tutkimusretkiin, Marsin laskeuttajat, kuten Uteliaisuus, Cassini Saturnuksen tehtävä, ja monet, monet muut. Näissä koettimissa on myös instrumentteja ja kameroita, jotka tarjoavat tietoja kohteistaan.

Tähtien ja galaksien tarkasteleminen auttaa meitä ymmärtämään kuinka maailmankaikkeus syntyi ja miten se toimii. Esimerkiksi tieto auringosta auttaa selittämään tähtiä. Muiden tähtijen opiskelu antaa käsityksen auringon toiminnasta. Kun tutkimme kaukaisempia tähtiä, opimme enemmän Linnunradasta. Galaksiamme kartoittaminen kertoo meille sen historiasta ja siitä, mitkä olosuhteet olivat olemassa, jotka auttoivat aurinkokuntamme muodostumista. Muiden galaksien kartoittaminen niin pitkälle kuin voimme havaita, opettaa opetuksia suuremmasta kosmosta. Astronomiassa on aina jotain opittavaa. Jokainen esine ja tapahtuma kertoo tarinan kosmisesta historiasta.

Aivan todellisessa mielessä tähtitiede antaa meille käsityksen paikastamme maailmankaikkeudessa. Myöhäinen tähtitieteilijä Carl Sagan sanoi sen erittäin ytimekkäästi sanoessaan: "Kosmos on sisällämme. Olemme tehty tähtitavaroista. Olemme universumin tapa tuntea itsensä. "