Астрофизика

Возникновение астрофизики

До середи­ны XIX в. природа звёзд и туманностей была предметом весь­ма абстрактных умозрительных рассуждений. Что в действи­тельности происходит на них, почему и как они светят — такие вопросы нельзя было даже ставить. Положение пре­красно характеризовалось известным изречением древнего философа: «Если хочешь заниматься астрономией, не спра­шивай, что такое звёзды!» Положение стало меняться в 30-х гг. XIX в., когда были определены первые расстояния до звёзд.

Определение расстояний до звёзд позволило сразу же опре­делить их массы (используя законы Кеплера), по край­ней мере для нескольких близких двойных звёзд. Оказалось, что массы звёзд сравнимы с массой Солнца, тем самым под­твердилось предположение о том, что звезды — это далёкие солнца.

Ещё И. Ньютон, направив на призму луч света, обнару­жил, что белый свет разлагается на семь цветных лучей, об­разующих радужную полоску — спектр. Через 150 лет Й. Фраунгофер установил, что спектр Солнца пересечён тонкими тем­ными линиями — линиями поглощения, или фраунгоферовыми линиями, а в 1858 г. Р. Бунзен и Г. Кирхгоф доказали, что линии поглощения в спектре Солнца и яркие линии в спе­ктрах паров химических элементов находятся в одном и том же месте спектра и что по линиям в спектре можно опреде­лять химический состав светящегося газа. Так был открыт спектральный анализ. Уже к концу XIX в. были сфотографи­рованы спектры звёзд и доказано, что во всех небесных объ­ектах встречаются одни и те же химические элементы.

В середине и конце XIX в. были открыты законы излуче­ния (Л. Больцман, В. Вин, М. Планк) и установлено, что и Солнце, и звезды представляют собой раскалённые газовые ша­ры. Но только в середине XX в. получила развитие теория из­лучения, объяснившая, как и в каких условиях формируется наблюдаемое излучение звёзд и других небесных объектов. Это привело к появлению нового раздела астрономии — астрофи­зики.

Развитие астрофизики в значительной мере определялось развитием средств наблюдений. Ведь ничего, кроме света, к нам от далёких астрономических объектов не приходит. До конца XIX в. небесные объекты рассматривались в телескоп непосредственно глазом. Постепенно основным методом реги­страции излучения стала фотография. А к концу XX в. она, в свою очередь, была вытеснена методами современной элек­тронной техники.

В 40—50-е гг. XX в. начала развиваться радиоастрономия, т. е. исследование радиоизлучения небесных тел. Расширение диапазона волн, доступного наблюдению, привело не только к открытию принципиально новых объектов, таких, как пуль­сары и квазары, но и к существенному расширению наших знаний о природе уже известных объектов, в частности Солн­ца. Были построены поистине гигантские радиотелескопы, как поворотные, так и стационарные. Са­мым большим стационарным радиотелескопом является РАТАН-600 в обсерватории РАН на Северном Кавказе. Материал с сайта http://wiki-what.com

Радиотелескопы легко объединить в сеть. Это могут быть телескопы, расположенные в разных частях Земли или в не­посредственной близости. Совместная их работа позволяет по­лучить интерферометры с базой в несколько тысяч (!) кило­метров или эквивалент зеркала диаметром во многие сотни ме­тров. С помощью таких телескопов можно получить разреше­ние, сравнимое с тем, которое дают оптические телескопы, или даже лучше.

С началом космической эры (1957 г.) начались исследова­ния в ранее недоступных диапазонах излучения: инфракрас­ном, ультрафиолетовом, рентгеновском. Особое значение име­ет единственный пока космический телескоп Хаббла. С введением в строй 10-метровых телескопов астрономы получили оптическое разрешение, сравнимое с разрешением космического телескопа, но по-прежнему лишь космическому телескопу доступны ультрафиолетовый и инфра­красный диапазоны.

Бурный прогресс техники наблюдений привёл к ряду заме­чательных открытий. Были уточнены наши знания о малых планетах, открыты газопылевые облака у некоторых звёзд (воз­можно, это начало формирования новых планетных систем), рентгеновские источники.