Csillagászat

A Wikipédiából, a szabad lexikonból.

	Csillagászat portál

18. századi perzsa asztrolábium

A Hubble űrtávcső

A csillagászat vagy asztronómia - a szó eredete szerinti jelentése a csillagok törvényei - a földön kívüli jelenségek megfigyelésével és magyarázatával foglalkozó tudomány. Az asztrofizika a csillagászat (és a fizika) azon része, mely a fizikát alkalmazza a csillagászati megfigyelések magyarázatában. Manapság a csillagászat szinte minden témaköre komoly fizikai ismeretanyagot feltételez, ezért a csillagászat és az asztrofizika tudománya már-már összefonódik, szinte meg sem lehet különböztetni, hogy hol kezdődik az egyik és hol ér véget a másik.

A csillagászat egyike azon kevés tudományoknak, ahol az amatőrök (a tudománnyal nem hivatásszerűen, hanem műkedvelő módon foglalkozók) még mindig aktív szerepet játszanak, különösen a rövid ideig tartó jelenségekhez kapcsolódó felfedezések és megfigyelések terén.

A csillagászatot nem szabad összekeverni az asztrológiával, ami megpróbálja az emberek sorsát megjósolni csillagászati objektumok jellemzőiből. Bár az asztrológiának és a asztronómiának közös történeti gyökere van, mégis módszerüket tekintve nagyon eltérőek; míg a csillagászat a tudományos megközelítés híve, az asztrológia egyfajta kulturális hagyomány talaján áll és nem tekinthető az akadémikus tudományok részének.

Tartalomjegyzék

1 A csillagászat részterületei
- 1.1 A vizsgálat tárgya, vagy a vizsgált probléma szerint
- 1.2 A megfigyelés módja szerint
  - 1.2.1 Az elektromágneses hullámok megfigyelése
  - 1.2.2 Részecskesugárzás
2 A csillagászat rövid története
3 Külső hivatkozások
- 3.1 Magyar oldalak
- 3.2 Külföldi oldalak

[szerkesztés] A csillagászat részterületei

Eleinte, az ókori Görögországban és más ősi civilzációkban a csillagászat kutatások elsősorban az asztrometriai megfigyelésekre korlátozódtak, vagyis az égitestek (leginkább bolygók) helyzetének és fényességének mérését tartották fontosnak. Az újkorban Kepler és Newton megalapozta az égimechanikát, az egymással gravitációs kölcsönhatásban lévő égitestek mozgásának előrejelzését, így a Naprendszer égitestjeinek látszólagos helyzetét nagy pontossággal tudták meghatározni. Amit egykor fáradtságos munkával papíron számoltak, az ma már többnyire automatizált. Jelenleg például a Naprendszer többmilliárd éves stabilitását is vizsgálni tudjuk.

A XX. század óta a szakcsillagászat két ágra bomlik: megfigyelő csillagászatra és asztrofizikára. Jóllehet, minden csillagász felhasználja a másik alapjait, de a csillagászok szakosodnak az egyik vagy a másik tudományterületre. A megfigyelő csillagászat az adatok gyűjtésére szakosodik, melynek része eszközök építése és fenntartása valamint a megszerzett adatok feldolgozása. Ezt az ágat ma többnyire asztronómiának vagy egyszerűen csillagászatnak nevezik. Az asztrofizika azzal foglalkozik, hogy fizikai modelleket dolgozzon ki a megfigyelések magyarázatára.

A tárgyat feloszthatjuk további három módon is:

tárgya szerint, gyakran a vizsgált helyet jelenti: például galaktikus csillagászat, vagy a
vizsgált probléma szerint, mint például csillagfejlődés vagy kozmológia, esetleg a
vizsgálat módja szerint is, például röntgencsillagászat.

[szerkesztés] A vizsgálat tárgya, vagy a vizsgált probléma szerint

Planetológia: Marsi porördög. A Mars Global Surveyor fényképén a hosszú sötét csíkot forgószél hozta létre. Maga a porördög (a fekete folt) éppen egy kráter falán kúszik fel. A kráter alján homokdűnék is láthatóak.

Asztrometria: az égitestek helyzetét (beleértve távolságukat is) és mozgását tanulmányozza.
Szférikus csillagászat: az égitestek helyzetét vizsgálja az éggömbön.
Égi mechanika: égitestek mozgása gravitációs térben, árapály-jelenségek
Fotometria: csillagok fényességmérése fotometriai módszerekkel.
Planetológia: a bolygókkal foglalkozik a Naprendszeren belül és kívül (exobolygók)
Exobolygó-kutatás: a Naprendszeren kívüli bolygók keresése közvetett módszerekkel.
Sztellárasztronómia: a csillagokat tanulmányozza.
Csillagfejlődés: a csillagok fejlődését tanulmányozza a keletkezésüktől a "halálukig".
Csillagkeletkezés: azokat a feltételeket és folyamatokat tanulmányozza, melyek egy gázfelhő belsejében csillag kifejlődéséhez vezetnek.
Magnetohidrodinamika (MHD)
Asztroszeizmológia
Sztellárstatisztika: nagyszámú csillag fizikai viszonyaira (pl. sűrűség, eloszlás, életkor, stb.) következtet.
Sztellárdinamika: nagyszámú csillag (pl. nyílthalmaz, gömbhalmaz, stb.) mozgásviszonyaira következtet, többnyire spektroszkópiai módszerekkel.
Napkutatás: a Nap fizikai és/vagy csillagászati műszerekkel való kutatása
Galaktikus csillagászat: Galaxisunk szerkezetét és működését tanulmányozza.
Extragalaktikus csillagászat: a Galaxisunkon kívüli világot tanulmányozza (galaxisokat, galaxishalmazokat, kvazárokat)
Galaxiskeletkezés és fejlődés: a galaxisok keletkezését és fejlődését tanulmányozza.
A kozmológia a világegyetem egészének keletkezésével és fejlődésével foglalkozik.
Asztrobiológia: az élet megjelenését és fejlődését és lehetőségét tanulmányozza a világegyetemben.
Kozmogónia: az égitestek keletkezésével és fejlődésével foglalkozik.
Extraterresztikus (földönkívüli) fizika (beleértve a csillagászati célú űrkutatást is)

[szerkesztés] A megfigyelés módja szerint

csillagászati színképelemzés (A csillagok színképéből következtet azok fizikai tulajdonságaira.)
fotometria (Flotometriai módszerekkel a csillagok és más égitestek fényességét határozzuk meg.)

[szerkesztés] Az elektromágneses hullámok megfigyelése

NGC 6543, a Macskaszem-köd, Hubble felvétel

Az elektromágneses tartományt a következő tartományokra osztjuk:

rádiócsillagászat
mikrohullámú csillagászat
infravörös (IR) csillagászat
optikai (VIZ) csillagászat
ultraibolya (UV) csillagászat
röntgencsillagászat (X)
gamma csillagászat.

Ezek közül csak a rádió- és látható fény tartományában engedi át a légkör a sugarakat, így a többi esetben légballonos vagy műholdas megfigyelést lehet alkalmazni. Kezdetben a tudósok úgy gondolták,hogy a világegyetemben nem lehet gamma-sugárzás, mert ahhoz rengeteg energia kellene. Később - az első gamma-sugárzásra érzékeny műhold felbocsátásakor - a sugárzás létezése bizonyítékot nyert.

[szerkesztés] Részecskesugárzás

kozmikus sugárzás (CR)
napszél
neutrínó-sugárzás

[szerkesztés] A csillagászat rövid története

A ptolemaioszi rendszer Andreas Cellarius Harmonia Macrocosmica című művében (1660 körül)

Eleinte a csillagászat csak a szemmel látható égitestek megfigyelésére, és mozgásuk előrejelzésére korlátozódott. Az ókori görögök számos újítást vezettek be a csillagászatba, többek között Hipparkhosz által bevezetett magnitudórendszert a csillagok fényességének jellemzésére, valamint a bolygók mozgásának viszonylag pontos leírását epiciklusok segítségével (ptolemaioszi rendszer). A Bibliában számos utalás található a Föld és a Világegyetem elhelyezkedésére ill. szerkezetére, a csillagok és a bolygók természetére, ezeket viszont nem támasztják alá tudományos tények.

A (kora-) középkori Európában a megfigyelő csillagászat nem igazán volt fejlett. Ekkoriban inkább a mai Irán területén és az iszlám világ egyéb területein. A IX. század végén egy perzsa csillagász, al-Farghani kimerítően leírta az égitestek mozgását. Munkáját latinra is lefordították a XII. században. A X. század végén al-Khujandi perzsa csillagász nagy obszervatóriumot épített Teherán közelében, és ebben a Nap számos meridiánátmenetét (kulmináció) figyelte meg, mely lehetővé tette a számára, hogy meghatározza az ekliptika hajlásszögét az égi egyenlítőhöz. Szintén Perzsiában Omar Khajjam naptárreformot vezetett be, mely pontosabb volt, mint a Julianus-naptár és majdnem olyan pontos, mint a Gergely-naptár.

A reneszánsz alatt Kopernikusz javasolta a Naprendszer heliocentrikus modelljét, az 1543-ben megjelent De Revolutionibus Orbium Coelestium (Az égi pályák körforgásáról) című művében. Munkáját Galileo Galilei és Johannes Kepler védelmébe vette, és számos tekintetben továbbfejlesztette. Galilei használta fel a távcsövet is először komoly csillagászati megfigyelésekre. Kepler volt az első, aki a bolygók mozgásának leírására először ellipszispályát mert feltételezni (előtte körpályát feltételeztek). Az angol Newton gravitációs törvénye (1687) adott elsőként konkrét magyarázatot arra, hogy a bolygók miért a Kepler által leírt módon mozognak. Newton fejlesztette ki a tükrös távcsövet is.

Egészen a spektroszkópiai vizsgálatok kezdetéig nem sokat tudtak a csillagokról, ezzel viszont lehetővé vált annak a kimutatása, hogy azok a Naphoz hasonló elemekből épülnek fel, csupán a hőmérsékletük, méretük és tömegük térhet el jelentősen. Bár Huygens már feltételezte, hogy a Tejút egy olyan csillagrendszer, melyben a Nap is benne található, ennek igazolása csak a 20. században történt meg a külső galaxisok felfedezésével együtt, majd nem sokkal ezután észrevették a világegyetem tágulását is. A modern csillagászat számos egzotikus égitestet fedezett fel, mint a kvazárok, a pulzárok, a blazárok, és a rádiógalaxisok, és ezeket a megfigyeléseiket olyan elméletek kifejlesztésére, melyek leírják ezeket az égitesteket olyan szintén különös objektumok feltételezésével, mint a fekete lyukak és a neutroncsillagok. A 20. század folyamán a kozmológia komoly fejlődésen esett át: az általános relativitáselmélet és a magfizika lehetővé tette, hogy kifejlesztették az Ősrobbanás elméletét, mely szerint a Világegyetem térfogata valaha nagyon kicsiny volt, és azóta tágul. Ezt több megfigyelés is alátámasztja, mint a mikrohullámú kozmikus háttérsugárzás, a Hubble-törvény és a kémiai elemek gyakorisági eloszlása.