Тест по астрономии. Великие ученые (14 вопросов)
Этот русский ученый-самоучка стал основоположником теоретической космонавтики, впервые обосновавшим использование ракет для полетов в космос:
Сергей Королев
Константин Циолковский
Михаил Ломоносов
Этот американский астроном и популяризатор науки предложил идею посылать со всеми космическими зондами, которые покидают Солнечную систему, послание к внеземным цивилизациям:
Карл Саган
Джеймс Уэбб
Джеймс Фергюссон
Этот нидерландский ученый посвятил основные научные работы исследованию строения и динамики Млечного Пути и всесторонне поддерживал развитие радиоастрономии в Европе:
Ян Оорт
Макс Планк
Виллем де Ситтер
Этот английский астроном немецкого происхождения наиболее знаменит открытием Урана и инфракрасного излучения:
Исаак Ньютон
Джон Гершель
Уильям Гершель
По инициативе этого советского инженера и под его руководством был осуществлен запуск первого искусственного спутника Земли и первого космонавта планеты:
Константин Циолковский
Николай Днепровский
Сергей Королев
Этот польский астроном наиболее известен как автор гелиоцентрической системы мира:
Николай Коперник
Иоганн Кеплер
Ян Гевелий
Этот великий русский ученый создал русскую школу научной и прикладной оптики, самостоятельно спроектировав более десятка принципиально новых оптических приборов:
Дмитрий Менделеев
Михаил Ломоносов
Николай Федоров
Этот великий немецкий ученый вывел три закона движения планет, доказав таким образом правильность гелиоцентрической системы мира:
Альберт Эйнштейн
Иоганн Кеплер
Христиан Гюйгенс
Этот великий американский астроном убедительно доказал, что Вселенная не ограничивается галактикой Млечный Путь, а также продумал Морфологическую систему классификации галактик:
Джеймс Уэбб
Лайман Спитцер
Эдвин Хаббл
Этот итальянский ученый первым обнаружил у Юпитера четыре крупнейших спутника и ввел в науку термин «телескоп»:
Джованни Кассини
Джузеппе Пиацци
Галилео Галилей
Этот великий немецкий ученый предсказал обнаружение гравитационных волн:
Альберт Эйнштейн
Тихо Браге
Герман Фогель
Этот итальянский философ первым предложил идеи о бесконечности Вселенной в пространстве и времени и о том, что звезды – это далекие солнца:
Джордано Бруно
Галилео Галилей
Джузеппе Пиацци
Этот талантливый итальянский наблюдатель впервые заметил Большое красное пятно Юпитера и доказал осевое вращение газовых гигантов Солнечной системы:
Галилео Галилей
Джованни Кассини
Джованни Скиапарелли
Этот английский ученый первым изложил космологическую теорию, в которой были объединены представления общей теории относительности и квантовой механики:
Исаак Ньютон
Стивен Хокинг
Макс Планк
15 женщин, внесших большой вклад в астрономию / Хабр
Всем привет, Хабровцы!
Сегодня мне хочется поделиться с вами весьма красивой и интересной, на мой взгляд, статьей, которая готовилась к прекрасному празднику 8 марта.
Ну что же, интересного прочтения, друзья!
Мария Митчелл (вторая слева) и ее ученицы измеряют вращение Солнца по движению солнечных пятен. Фото предоставила библиотека колледжа Вассар.
Не секрет, что женщины боролись за равные права с мужчинами и должны бороться за них до сих пор. История — прекрасное напоминание о том, как далеко продвинулись женщины в данном вопросе. Но по правде говоря, женщины получили большинство своих прав только лишь в 20 веке.
В мире астрономии происходило тоже самое. В первые годы астрономических открытий, женщины в основном работали помощниками мужчин, которые в свою очередь, брали на себя ведущую роль в научных работах и проектах. Фактически, женщинам даже не разрешалось управлять телескопами, до первых нескольких лет 20-го века.
Ниже приводится список из пятнадцати образцовых женщин-астрономов, вклад которых в эту область науки, будь то поиск новой планеты, астероида или открытие новых астрономических явлений, намного превышает оказанную им честь.
1. Кэролайн Гершель
Немецкий астроном и сестра (и помощница) астронома, открывшего Уран — Уильяма Гершеля — Кэролайн — первая женщина, открывшая комету. За все годы своей работы она открыла семь комет под своим именем, включая периодическую комету 35P/Herschel-Rigollet.
Кэролайн Гершель также известна тем, что была первым астрономом, каталогизировавшим звезды и туманности. За все время своей карьеры она смогла открыть 14 туманностей, одной из которых является туманность Месье 110. Вместе с Мэри Сомервиль она была избрана почетным членом Королевского астрономического общества в 1835 году; это были первые две женщины в истории, занимавшие такую должность.
2. Генриетта Суон Ливитт
Американский астроном, родившийся в 1868 году, впервые начала работу над проектом, по определению яркости переменных звезд. Это проложило ей путь к открытию взаимосвязи между периодом и яркостью переменных звезд цефеид. Это открытие было использовано (и до сих пор используется) астрономами для точного измерения космического расстояния, известного как зависимость светимости от периода.
3. Джоселин Белл Бернелл
Родилась в 1943 году в Северной Ирландии. Начала свою карьеру в качестве научного ассистента астронома Энтони Хьюиса. Джоселин Белл Бернелл приняла важную роль в создании огромного (81,5 мегагерцового) радиотелескопа, который впоследствии был использован для отслеживания квазаров. Джоселин Белл приписывают открытие пульсаров, подтверждающих утверждения о существовании быстро вращающихся нейтронных звезд.
В 2018 году она была удостоена cпециальной премии «За прорыв в фундаментальной физике», размером в 3 млн. $. После вручения премии она пожертвовала всю сумму, чтобы помочь студенткам из числа беженцев стать исследователями физики.
4. Руби Пейн-Скотт
Руби Пейн-Скотт считалась первой в мире женщиной-радиоастрономом, и ее астрономическая карьера всегда была сопряжена с большими трудностями. Пейн-Скотт родилась в 1912 году в Новом Южном Уэльсе, Австралия. С возрастом в ней проявился большой интерес к математике и ботанике. Окончив среднюю школу, она смогла выиграть пару стипендий в Сиднейском университете, где изучала логику математики, химические составы веществ, тайны ботаники и законы физики.
Окончив университет, она продолжила работу в научно-исследовательской организации Австралийского Союза по научным и промышленным исследованиям, где позже сосредоточилась на солнечной радиоастрономии и открыла типы I и III всплесков. Она также сыграла важную роль в обнаружении взрывов II и IV типов.
Какой бы успешной ни была ее карьера, она была вынуждена сохранить свой брак с Биллом Холлом, за которого вышла замуж в 1944 году. 5 лет спустя, когда она, наконец, покинула агентство, она родила первого ребенка, а так же сменила свою фамилию и стала Руби Холл.
5. Элеонора Хелин
Элеонора «Глобус» Хелин была американским астрономом, которая известна своим открытием (и совместным открытием) около 872 астероидов. Известными ее открытиями являются астероиды Атен, 2062 Атен и 2100 Ра-Шалом. Она также была той леди, которая открыла группу астероидов аполлон: 4660 Nereus и 4769 Касталия. Кроме того, она также участвовала в открытии нескольких комет, одной из которых является 111P/Helin-Roman-Crockett.
Более 30 лет она активно занималась планетологией и астрономией, в лаборатории реактивных двигателей и Калифорнийском технологическом институте, где она начала программу под названием «Исследование пересечения планет астероидами Паломара» (PCAS). Программа стала ключом к открытию нескольких уникальных астероидов и комет по всему миру.
Астероид 3267 «Глобус», пересекающий Марс, был назван в ее честь.
6. Кэролин Шумейкер
Кэролин Шумейкер — американский астроном, открывшая более 30 комет и сотни астероидов. Родилась в 1929 году, училась на факультете истории, политологии и английской литературы. Затем она вышла замуж за Юджина Шумейкера — геолога, который также увлекся астрономией. После колледжа в течение года она работала учителем в средней школе, после чего оставила работу, чтобы растить троих детей. Только после того, как ее дети выросли и покинули дом, она нашла время, чтобы помочь мужу в поисках комет и астероидов.
Именно в это время она также работала профессором астрономии в Университете Северной Аризоны. Именно в 1993 году Кэролин, муж Юджин и охотник за кометами Дэвид Леви, обнаружили комету, которая позже получила название Comet Shoemaker-Levy 9. Известно, что кусочки кометы столкнулись с планетой Юпитер в 1994 году, устроив захватывающее шоу, нашумевшее в среде астрономов. За все свои заслуги в этой области науки Кэролин получила множество наград, включая медаль Джеймса Крейга Уотсона в 1998 году и премию «Ученый года» в 1995 году.
7. Мария Митчелл
Американская астрономка Мария Митчелл родилась в 1818 году в США. Известна как первая профессиональная женщина-астроном. Интерес Марии к астрономии возник под влиянием ее отца, который поручил ей оценивать хронометры для китобойного флота Нантакет. В то время, когда женщин не всегда могли вести наблюдения с помощью телескопов, Марии была предоставлена свобода его использования и эксплуатации. Она получила образование в Массачусетсе и сразу после колледжа работала библиотекарем (и учителем) в дневное время, а по ночам она продолжала наблюдать за небом.
Позже она стала первой женщиной, избранной в Американскую академию наук и искусств.
Ее значимое исследование произошло в 1847 году, когда она впервые установила орбиту новой кометы, которая позже была известна как комета мисс Митчелл. После такого открытия король Дании Фридрих VI вручил ей золотую медаль — награду, которая считалась примечательной для женщины в те времена. Она также была первопроходцем в ежедневной фотосъемке солнечных пятен, которые в то время считались солнечными облаками.
Именно это привело к открытию того, что солнечные пятна образуются на поверхности Солнца, а не в его атмосфере, в виде облаков.
8. Эми Майнцнер
Американский астроном, 1974 года рождения, она известна своей специализацией в области астрофизических приборов и инфракрасной астрономии. С отличием окончила Стэнфордский университет по специальности «Физика». Она получила степень магистра астрономии в Калифорнийском технологическом институте, а также степень доктора астрономических наук в Калифорнийском университете.
Эми обнаружила астероид 316201, который позднее был назван ею «316201 Малала», или «2010 ML48»; «Астероид 316201», название которого происходит от Малалы Юсафзай, пакистанки, которая вела активную жизнь, отстаивая права девочек на образование. Диаметр этого астероида составляет 4 километра, а совершает он полный оборот вокруг Солнца за 5,5 лет.
9. Людмила Черных
Людмила, уроженка России, известна тем, что на протяжении всей своей карьеры открывала малые планеты.
В 1959 году окончила Иркутский государственный педагогический университет, затем трудилась в Крымской астрофизической обсерватории и продолжила работу в лаборатории времени и частоты ВНИИ Физико-технических и Радиотехнических измерений в Иркутске.
По данным Центра «Малых планет», за все время своей карьеры Черных обнаружила 267 малых планет, большинство из которых были сделаны совместно с мужем. Двумя из самых известных ее открытий были: астероид 2127 Таня, названный в честь Тани Савичевой, 14 летней девочки не пережившей блокаду Ленинграда и оставившей после себя дневник-хроники, а также астероид 2212 Гефест.
10. Вера Флоренс Купер Рубин
Американская астрономка Вера Рубин родилась в 1928 году в Филадельфии, штат Пенсильвания. Известно, что она была первопроходцем в работе, связанной с частотой вращения галактик. Наибольший вклад в области астрономии она внесла, изучая кривые вращения галактики. Она смогла обнаружить разницу между прогнозируемым угловым движением галактик и наблюдаемым движением.
Вера также внесла свой вклад в астрономию, работой доказывающей существование огромного количества темной материи в космосе.
Хотя большая часть ее карьеры была связана с трудностями из-за того, что она была женщиной, она была первой женщиной, которой в 90-х годах было разрешено пользоваться телескопом Хаббл. Следует также отметить, что на протяжении всей своей карьеры она была очень откровенной и всегда боролась за гендерное равенство в науке. В 1993 году она была награждена Национальной научной медалью за все ее научные заслуги в области астрономии.
11. Кэролин Порко
Американский астроном Кэролин Порко родилась в 1953 году и известна своими знаниями в области колец и спутников, вращающихся вокруг таких планет, как Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Она также известна своими исследованиями тех же самых планет, которые начались в 1980-х годах, при помощи космического аппарата «Вояджер».
Она также возглавляет группу визуализации миссии Кассини, которая в настоящее время находится на орбите планеты Сатурн.
До сих пор ее величайшим открытием являются гигантские гейзеры, состоящие из ледяных частиц, на шестом по величине спутнике планеты Сатурн. Это открытие указывает на то, что на планете есть вода.
12. Нэнси Грейс Роман
Американская астрономка Нэнси Роман родилась в 1925 году и начала заниматься астрономией довольно рано. Задолго до того, как женщины осмелились мечтать заниматься наукой, она уже в 11 лет начала организовывать астрономический клуб и стала одной из лучших в этой области.
После получения докторской степени по астрономии в Чикагском университете, Роман стала первым заведующим отделом астрономии НАСА. Она была также первой женщиной, занимавшей руководящие должности в этой организации.
Ее главным достижением стало участие в планировании и разработке орбитальных телескопов, включая знаменитый телескоп Хаббла. В последующие годы ее называли «Матерью Хаббла» за этот вклад.
13. Маргарет Геллер
Американский астрофизик Маргарет Геллер родилась в 1947 году, известна тем, что картографировала Вселенную до приемлемых размеров.
Хотя вселенная может быть огромной, это не помешало ей достичь поставленной перед собой цели, поскольку в течение всей своей карьеры она стремилась нанести на карту все, что может быть нанесено на нее в космосе. Помимо того, что она названа картографом Вселенной, она также участвовала в открытии сверхскоростных звезд.
14. Дебра Энн Фишер
Дебра Энн Фишер родилась в 1953 году, в последствии став исследователем звезд в Йельском университете. Она и ее команда смогли обнаружить множество планет за пределами нашей Солнечной системы, которые вращаются вокруг других звезд. Когда Дебра открыла первую экзопланету, она только что закончила аспирантуру. В своих поисках других миров, она также смогла найти сходство между нашей собственной и другими планетными системами.
Одним из таких примеров является то, что другие планетные системы также содержат несколько планет. За эти годы она также смогла встретить уникальные находки, одна из которых — планета, находящаяся в двойной звездной системе.
Преподает астрономию в Йельском университете, а также занимается исследованиями по обнаружению экзопланет.
15. Джилл Тартер
Когда человек растет, на его жизненном пути возникают мысли об одиночестве человечества. С самого начала своего существования, людям всегда было интересно, существуют ли другие формы жизни, за пределами нашего мира. И пока все были заняты своими делами, Джилл Тартер начала действовать и сделала поиск внеземной жизни своей карьерой на всю жизнь. Она была директором Центра исследований SETI; SETI — сокращение от «Поиск внеземного интеллекта».
Хотя она уже вышла на пенсию, не получив возможности связаться с кем-либо за пределами нашей планеты, ее исследования в течение многих десятилетий помогали нынешним астрономам и ученым продолжать этот поиск возможной жизни за пределами нашей планеты.
Да и пользуясь тем обстоятельством, что на дворе все еще март, спешу поздравить прекрасную половину ресурса Habr, с прошедшим весенним праздником!
Желаю вам крепкого здоровья, вселенского счастья, светлого веселья, бесконечной удачи и космической любви! Всегда сияйте, ведь во всех нас есть частичка звездного вещества, но в вас ее немного больше! И именно она, частичка звезд, делает вас столь прекрасными и неотразимыми! Пусть она всегда светится из вас никогда не угасая, одаряя всех вокруг вашим теплом и радостью! С 8 марта, милые женщины и девушки, пусть и несколько с опозданием!
Константин Радченко, главный редактор группы «Open Astronomy».
Астроном – это… Что такое Астроном?
Астроно́м — учёный, специализирующийся в области астрономии.
Профессиональные астрономы — люди, занимающиеся астрономией профессионально. Современные методы астрономии требуют хорошего знания математических методов, поэтому у профессиональных астрономов обычно есть соответствующее высшее профильное образование. Они работают в обсерваториях, исследовательских центрах или университетах. Большую часть времени учёные этой специальности проводят в научных исследованиях и анализе информации; некоторые учёные совмещают профессиональную занятость с преподавательской и популяризаторской работой. Существенно, что, вследствие обширности астрономии как науки, общая категория астрономов разделяется на множество узких специальностей: например, космологов, планетологов, астрофизиков, астрохимиков, астробиологов и т.д.
Количество профессиональных астрономов (в сооотношении со специалистами в других естественных науках) отнносительно невелико.
К примеру, в Американское астрономическое общество (англ. American Astronomical Society), которое является главной организацией профессиональных астрономов в Северной Америке, входит приблизительно 6500 участников. Сюда включены учёные из других областей, таких как физика, геология, машиностроение, чьи исследовательские интересы так или иначе связаны с астрономией. Международный Астрономический Союз (англ. International Astronomical Union) включает почти 10 000 участников из 87 стран мира.
Исторически, астрономия в большей степени занималась классификацией и описанием явлений на небе, в то время как возникшая позже астрофизика с помощью законов физики объяснила эти, наблюдаемые на протяжении истории человечества, небесные явления через их физическую сущность. В настоящее время астрономия неотделима от математики, физики и космологии. В то же время, новейшие астрономические открытия постоянно ставят перед учёными новые вопросы, требующие как дальнейшего осмысления общей структуры мироздания, так и разработки методологических подходов и научных стратегий изучения Вселенной.
Астрономы-любители
Любительская астрономия — один из видов хобби (увлечения), который подразумевает наблюдения, регистрацию и изучение – т. е. исследование небесных объектов и явлений теми или иными методами.
Любительская астрономия является одним из видов деятельности, который не приносит денежных доходов и не требует специального образования или ВУЗовской подготовки.
Во всём мире,в том числе и в России в частности, существует значительное число астрономов-любителей. Буквально в каждом крупном городе России (а равно и в других странах, в большей или меньшей степени) можно найти сообщества любителей астрономии, хотя и не всегда они организованы в клуб или кружок.
Астрономы-любители занимают совершенно определённую нишу в изучении мира. Во главу угла ставится приобретение личного (в том числе и эстетического) опыта, впечатлений и знаний. Во вторую очередь — обмен знаниями и впечатлениями с другими любителями, организация сообществ по совместным наблюдениям, изготовлению и модернизации инструментов.
Известны случаи, когда любителям удавалось вносить существенный вклад в знания о вселенной. Сюда относятся, например, работы астронома-любителя XIX века Е. Быханова.
Современная астрономия
Вопреки классическому мнению старого времени о том, что астрономы большую часть времени проводят, всматриваясь в телескоп в течение ночи, в настоящее время профессиональные астрономы используют окуляр и визуальные наблюдения крайне редко. В большинстве случаев используется специальная камера, находящаяся в фокусе телескопа. В частности, это позволяет делать снимки небесных объектов с большой (вплоть до многочасовой)выдержкой, за счёт чего удается фотографировать крайне тусклые объекты глубокого космоса, невидимые невооруженному человеческому глазу. Для обработки цифровых фотоснимков используются компьютерные программы. До появления ПЗС-матриц, на протяжении практически всего ХХ века, в астрономии были распространены фотографические пластины и фотопленка.
Большую часть времени на крупных обсерваториях занимает не получение материала для исследований (данные, фотографии, измерения), а их анализ и обработка.
См. также
Ссылки
Астрономы выяснили, в каких случаях у звезд появляются планеты
https://ria.ru/20210617/planety-1737445815.html
Астрономы выяснили, в каких случаях у звезд появляются планеты
Астрономы выяснили, в каких случаях у звезд появляются планеты – РИА Новости, 17.06.2021
Астрономы выяснили, в каких случаях у звезд появляются планеты
Используя комплекс радиотелескопов ALMA в чилийской пустыне Атакама, астрономы изучили процессы, происходящие в протопланетном диске молодой звезды Элиас 2-27… РИА Новости, 17.06.2021
2021-06-17T17:44
2021-06-17T17:44
2021-06-17T19:02
наука
астрономия
космос – риа наука
планеты
/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content
/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content
https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e5/06/11/1737444731_62:0:1378:740_1920x0_80_0_0_5cfa8bb859ad8d4a3477277138fee2ec.jpg
МОСКВА, 17 июн — РИА Новости. Используя комплекс радиотелескопов ALMA в чилийской пустыне Атакама, астрономы изучили процессы, происходящие в протопланетном диске молодой звезды Элиас 2-27.
Авторы пришли к выводу, что ключевую роль в формировании планет играют масса диска и его гравитационная нестабильность. Результаты исследования опубликованы в журнале The Astrophysical Journal.Протопланетные диски, состоящие из газа и пыли, которые окружают недавно сформированные молодые звезды, известны как место рождения планет. Однако какие условия необходимы для образования внутри диска зародышей планет, до сих пор было неизвестно.Во время наблюдений за молодой звездой Элиас 2-27, расположенной на расстоянии 400 световых лет от Земли в созвездии Змееносца, ученые, используя данные о скорости газа, впервые рассчитали массу ее протопланетного диска. Кроме того, исследователи обнаружили в системе Элиас 2-27 гравитационную нестабильность, возникающую из-за того, что значительная часть массы системы приходится на вещество диска.”Как именно формируются планеты — один из основных вопросов в нашей области. Однако есть некоторые ключевые механизмы, которые, по нашему мнению, могут ускорить процесс формирования планет, — приводятся в пресс-релизе Национальной радиоастрономической обсерватории США слова руководителя исследования Терезы Панеке-Карреньо (Teresa Paneque-Carreño).
— Мы впервые нашли прямые кинематические доказательства гравитационной нестабильности в системе Элиас 2-27″. Система Элиас 2-27 привлекла внимание ученых в 2016 году, когда с помощью ALMA они обнаружили вращающийся вокруг звезды пылевой диск спиральной структуры. Исследователи решили, что спирали — это результат неравномерной плотности. Ранее такие спиральные рукава наблюдали у галактик, таких как Млечный Путь, никогда раньше — вокруг отдельных звезд.”В 2016 году мы обнаружили, что протопланетный диск Элиас 2-27 имеет структуру, отличную от других уже изученных систем: два крупномасштабных спиральных рукава тогда остались для нас загадкой”, — говорит еще один автор статьи Лаура Перес (Laura Pérez), доцент Чилийского университета.Помимо гравитационной нестабильности, ученые обнаружили в протопланетном диске вертикальную асимметрию и возмущения скоростей, связанные со спиральной структурой. “Система Элиас 2-27 оказалась очень асимметрична по газовой структуре. Это было совершенно неожиданно, мы впервые наблюдаем такую вертикальную асимметрию в протопланетном диске, — отмечает Панеке-Карреньо.
— Из окружающего молекулярного облака на диск все еще может падать новый материал, и это делает систему еще более хаотичной”.Эта хаотичность и нестабильность системы, по мнению авторов, и может быть главным триггером начала планетообразования.”Гравитационная нестабильность может ускорить начало самых ранних стадий формирования планет”, — объясняет ученый.Главным своим достижением исследователи считают то, что им впервые удалось измерить плотность и массу планетообразующего диска и смоделировать происходящие в нем динамические процессы.
https://ria.ru/20210617/dyry-1737427892.html
https://ria.ru/20210616/betelgeyze-1737264613.html
РИА Новости
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
2021
РИА Новости
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
Новости
ru-RU
https://ria.
ru/docs/about/copyright.html
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/
РИА Новости
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e5/06/11/1737444731_232:26:1184:740_1920x0_80_0_0_02b37cf95fc07525c0f7431577349d94.jpgРИА Новости
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
РИА Новости
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
астрономия, космос – риа наука, планеты
МОСКВА, 17 июн — РИА Новости. Используя комплекс радиотелескопов ALMA в чилийской пустыне Атакама, астрономы изучили процессы, происходящие в протопланетном диске молодой звезды Элиас 2-27. Авторы пришли к выводу, что ключевую роль в формировании планет играют масса диска и его гравитационная нестабильность.
Результаты исследования опубликованы в журнале The Astrophysical Journal.Протопланетные диски, состоящие из газа и пыли, которые окружают недавно сформированные молодые звезды, известны как место рождения планет. Однако какие условия необходимы для образования внутри диска зародышей планет, до сих пор было неизвестно.
Во время наблюдений за молодой звездой Элиас 2-27, расположенной на расстоянии 400 световых лет от Земли в созвездии Змееносца, ученые, используя данные о скорости газа, впервые рассчитали массу ее протопланетного диска. Кроме того, исследователи обнаружили в системе Элиас 2-27 гравитационную нестабильность, возникающую из-за того, что значительная часть массы системы приходится на вещество диска.
“Как именно формируются планеты — один из основных вопросов в нашей области. Однако есть некоторые ключевые механизмы, которые, по нашему мнению, могут ускорить процесс формирования планет, — приводятся в пресс-релизе Национальной радиоастрономической обсерватории США слова руководителя исследования Терезы Панеке-Карреньо (Teresa Paneque-Carreño).
— Мы впервые нашли прямые кинематические доказательства гравитационной нестабильности в системе Элиас 2-27″. 17 июня, 16:24НаукаУченые объяснили, как возникли сверхмассивные черные дырыСистема Элиас 2-27 привлекла внимание ученых в 2016 году, когда с помощью ALMA они обнаружили вращающийся вокруг звезды пылевой диск спиральной структуры. Исследователи решили, что спирали — это результат неравномерной плотности. Ранее такие спиральные рукава наблюдали у галактик, таких как Млечный Путь, никогда раньше — вокруг отдельных звезд.
“В 2016 году мы обнаружили, что протопланетный диск Элиас 2-27 имеет структуру, отличную от других уже изученных систем: два крупномасштабных спиральных рукава тогда остались для нас загадкой”, — говорит еще один автор статьи Лаура Перес (Laura Pérez), доцент Чилийского университета.
Помимо гравитационной нестабильности, ученые обнаружили в протопланетном диске вертикальную асимметрию и возмущения скоростей, связанные со спиральной структурой.
“Система Элиас 2-27 оказалась очень асимметрична по газовой структуре.
Это было совершенно неожиданно, мы впервые наблюдаем такую вертикальную асимметрию в протопланетном диске, — отмечает Панеке-Карреньо. — Из окружающего молекулярного облака на диск все еще может падать новый материал, и это делает систему еще более хаотичной”.
Эта хаотичность и нестабильность системы, по мнению авторов, и может быть главным триггером начала планетообразования.
“Гравитационная нестабильность может ускорить начало самых ранних стадий формирования планет”, — объясняет ученый.
Главным своим достижением исследователи считают то, что им впервые удалось измерить плотность и массу планетообразующего диска и смоделировать происходящие в нем динамические процессы.
16 июня, 18:00НаукаАстрономы раскрыли тайну затемнения БетельгейзеУчёные не могут найти источник странного радиосигнала из центра Галактики
Астрономы обнаружили необычные сигналы, исходящие из центральной области Млечного Пути. Это радиоволны, которые не может объяснить ни одна из ныне существующих моделей.
А значит, в космосе может существовать неизвестный класс звёздных объектов.
Самым странным свойством этого нового сигнала является его высокая поляризация. Поляризация волны излучения означает, что её колебания происходят в одном направлении, но это направление изменяется со временем.
Также яркость сигнала резко меняется, причём сразу в сотни раз. (Для наших самых въедливых читателей добавим, что речь не о яркости в привычном нам понимании, а о плотности потока энергии) Сигнал при этом то появляется, то исчезает, по всей видимости, случайным образом. Астрономы заявляют, что никогда не видели ничего подобного.
Поясним, что многие типы звёзд могут “мигать” на разных длинах волн. Пульсары, сверхновые и быстрые радиовсплески — интенсивность излучения всех этих астрономических объектов варьируется во времени.
“Сначала мы подумали, что это может быть пульсар — очень плотная мёртвая звезда, вращающаяся вокруг своей оси — или же звезда, генерирующая мощные вспышки.
Но сигналы от этого нового источника не соответствуют тому, что мы ожидаем от этих типов небесных объектов, – объясняет ведущий автор работы физик Цзытэн Ван (Ziteng Wang) из Сиднейского университета.
Но сигналы от этого нового источника не соответствуют тому, что мы ожидаем от этих типов небесных объектов, – объясняет ведущий автор работы физик Цзытэн Ван (Ziteng Wang) из Сиднейского университета.Ван обнаружил необычный объект с помощью радиотелескопа ASKAP, расположенного в Западной Австралии.
После обнаружения шести радиосигналов в течение девяти месяцев 2020 года астрономы попытались найти объект в видимом свете. Но ничего не нашли.
Последующие наблюдения проводились с помощью более чувствительного телескопа MeerKAT Южноафриканской радиоастрономической обсерватории. Правда, надежда на то, что прерывистый сигнал будет обнаружен снова, были невелики.
К счастью, через некоторое время сигнал действительно “вернулся”. Но, вот загвоздка, поведение источника резко изменилось.
Поэтому исследователи так и не смогли разобраться, какой источник их испускает. Учёные надеются, что дальнейшее изучение неуловимого источника и помощь коллег помогут им разобраться в происходящем.
“Информация, которая у нас есть, позволяет провести некоторые параллели с другим классом загадочных объектов, известным как транзиенты радиоволн Галактического центра [GCRT], в том числе одним из них, получившим название “космическая отрыжка”, – сообщил соавтор исследования профессор Дэвид Каплан (David Kaplan) из Университета Висконсин-Милуоки.
Правда, новый объект, которому пока дали кодовое название ASKAP J173608.2-321635, хоть и разделяет некоторые свойства с GCRT, имеет также и существенные отличия. И в любом случае астрономы пока не совсем понимают, что собой представляют эти источники, так что это лишь добавляет вопросов.
Учёные планируют продолжать пристальное наблюдение за объектом, чтобы найти больше подсказок относительно его природы.
В течение следующего десятилетия войдёт в эксплуатацию трансконтинентальный радиотелескоп Square Kilometer Array (SKA). Он сможет ежедневно делать точные карты звёздного неба.
Исследователи ожидают, что мощность этого телескопа поможет разгадать загадки, подобные этому последнему открытию.
Описание открытия было опубликовано в издании The Astrophysical Journal.
К слову, ранее мы писали о том, что учёные раскрыли тайну загадочных радиовспышек, которая интриговала астрономов более десятка лет. Рассказывали мы и о мощном гамма-излучении неизвестного источника в центре нашей галактики, а также о том, что из рукава Млечного Пути “торчит” длинная тонкая структура из молодых звёзд.
Больше новостей из мира науки вы найдёте в разделе “Наука” на медиаплатформе “Смотрим”.
астрофизик — о достижениях в изучении Вселенной и возвращении астрономии в школу — РТ на русском
В России в последние годы наблюдается повышенный интерес к изучению космоса. Такого мнения придерживается российский астрофизик, доктор физико-математических наук, заместитель директора Института космических исследований РАН Александр Лутовинов.
Он принял участие в проходящем в эти дни в Москве XIV Всероссийском фестивале NAUKA 0+, где прочитал открытую лекцию о звёздах. В беседе с RT учёный также рассказал об успехах нашей страны в исследовании космического пространства, положительно оценил возвращение в школьную программу астрономии и прокомментировал вручение Нобелевской премии по физике.
— Недавно закончилась нобелевская неделя, которая принесла ещё одну премию в копилку мировых достижений астрофизиков. Вы можете как-то прокомментировать работу ваших коллег, лауреатов премии по физике 2019 года?
— Нобелевская премия в этом году дана за два достижения. Одно связано с обнаружением экзопланет, которое было сделано Мишелем Майором и Дидье Кело. Швейцарские астрономы действительно сделали революционное открытие. Они провели в 1994—1995 годах достаточно длительную серию наблюдений, подобрали около 150 планет, которые были похожи по своему классу на Солнце.
Также по теме
«Прогресс налицо»: нобелевский лауреат 2015 года — о борьбе с раком, вечной жизни и будущем российской науки Медицина добилась серьёзного прогресса в борьбе с раком, однако победить болезнь пока не удалось.
Такого мнения придерживается лауреат…
Астрономы обнаружили, что возле одной из звёзд вращается какой-то объект, масса которого сравнима с Юпитером. Долгое время их смущало то, что он находился совсем близко к своему солнцу. Несмотря на это, они опубликовали статью в Nature, и впоследствии открытие первой экзопланеты подтвердилось.
Это был гигантский прорыв в исследовании Вселенной, потому что люди бросились строить новые инструменты, появилась обсерватория Kepler (американский спутник-телескоп, который был запущен в 2009 году. — RT). Благодаря этому открытию сегодня известно уже о более чем 4,5 тыс. экзопланет и 3 тыс. звёздных систем.
Вторая премия за космологию дана Джеймсу Пиблсу, который заложил математическую основу в космологические исследования. Важно отметить, что похожими исследованиями активно занимались в Советском Союзе, в первую очередь в группе Якова Борисовича Зельдовича. В этом году с очень похожей формулировкой престижной премии и медали имени Дирака были удостоены трое российских учёных — Вячеслав Муханов, Алексей Старобинский и Рашид Сюняев.
— Расскажите о самых перспективных космических проектах в мировом масштабе и об участии в них российских исследователей. Какие открытия и достижения нас ждут в ближайшее время?
— России есть чем гордиться. 13 июля 2019 года с космодрома Байконур была запущена обсерватория «Спектр-Рентген-Гамма», на которой были установлены российский и немецкий телескопы. Наш телескоп создан Институтом космических исследований РАН и Всероссийским научно-исследовательским институтом экспериментальной физики в Сарове.
Немецкий eRosita стоимостью €90 млн — самый передовой телескоп, который могла произвести научная немецкая промышленность. В течение четырёх лет эта совместная с немцами обсерватория будет сканировать небо, что позволит создать самую глубокую карту Вселенной. Она будет в 20—30 раз чувствительнее, чем её предшественник — немецкий спутник ROSAT, запущенный в 1990 году.
Мы проникнем в глубины Вселенной, проведём перепись космических объектов, заглянем на миллиарды лет назад и увидим скопления галактик и чёрные дыры в центрах других галактик.
Мы лучше узнаем, как жила Вселенная последние несколько миллиардов лет, и, возможно, получим дополнительную информацию о том, что представляет собой тёмная энергия.
- «России есть чем гордиться»: астрофизик рассказал о достижениях в изучении Вселенной
— Астрономия вернулась в школьную программу. В Минобрнауки признали, что этот предмет не только даёт представление об устройстве мира, но и мотивирует школьников изучать физику и математику, прививает иммунитет к лженауке и псевдонаучным сенсациям…
— После долгих усилий и борьбы астрономия действительно вернулась в школу, и в этом большая заслуга Российской академии наук и нынешнего министра просвещения Ольги Васильевой. Это очень важно. Изучая астрономию, вы понимаете математику, можете продвигаться в физических задачах настолько далеко, насколько не можете продвинуться на Земле, поскольку в космосе существуют особые условия и объекты, недостижимые на нашей планете.
Это здорово и интересно, в том числе и для молодёжи.
— Насколько охотно современная молодёжь идёт исследовать космос?
— У нас в последнее время наблюдается некий бум, молодёжь приходит в наш институт заниматься и астрономией, и астрофизикой. На прошлой неделе мы подводили некий промежуточный итог и выяснили, что у нас около 25—30 студентов-аспирантов только в одном отделе астрофизики высоких энергий. Так что молодёжь идёт, другое дело, что нужно больше её стимулировать. Стараемся поддерживать ребят финансово, помогать грантами. Надеюсь, и наши фонды тоже будут проводить такую работу.
Самые известные ученые астрофизики и астрономы | Tomorrow | Наука и космос
Напомню, что астрофизика, это наука, изучающая свойства небесных тел и Вселенной. По сути астрономия и физика сейчас тесно переплелись в единую науку и в результате чего получился специалист “астрофизик”. На сегодня это самая перспективная область исследований, на которую выделятся множество премий и грантов.
Млечный путь / Фото: pixabay.com
Итак, давайте рассмотрим самых известных миру астрофизиков и чем они известны на весь мир. Начнем со всем известного Эдвина Хаббла, в честь которого был назван первый орбитальный космический телескоп.
Эдвин Хаббл (1889 – 1953 гг)
Известный американский астроном, благодаря работам которого люди смогли понять масштабы Вселенной и разобраться в её физических свойствах.
Самой известной его работой и открытием считается описание расширения Вселенной. Он понял, что чем дальше галактика расположена от Земли, тем больше скорость удаления ее от нас. Именно это открытие позже будет названо “Закон Хаббла”.
Кроме того Эдвин Хаббл разработал классификацию галактик на основе их внешнего вида, которая в дальнейшем и сейчас используется учеными – астрономами во всем мире.
Арно ПензиасСовместно с ученым Робертом Вильсоном он зафиксировал реликтовое излучение, след который остался со времен Большого взрыва.
Благодаря данному исследованию и полученным результатам ученые смогли сделать вывод о том, что Вселенная была плотной и горячей. За это открытие Арно Пензиас был награжден Нобелевской премией.
Георгий (Джордж) Гамов (1904 – 1968 гг)
Именно ему принадлежит идея, которая уточняет теорию Большого взрыва – модель “горячей Вселенной”.
Это советский физик, который воспользовавшись служебной командировкой остался жить и работать в США вместе со своей женой. Модель “горячей Вселенной” он выдвинул в 1948 году и предсказал реликтовое излучение, которое в дальнейшем открыл Пензианс в 1964 году.
Стивен Хокинг (1942 – 2018 гг)
Современный ученый и популист астрофизики и теории Эйнштейна. Именно благодаря ему была разработана теория “черных дыр”, а также открыто “излучение Хокинга”.
Именно Стивен Хокинг смог описать и применить основной закон термодинамики во Вселенной, а в особенности в черных дырах.
Также именно им было отрыто испарение черных дыр в процессе распада. Получившиеся в итоге частицы носят название “квазары” или они же “частицы Бога”.
Именно на основе данной теории был создан Андронный Коллайдер (БАК) и проведено множество исследований на эту тему. Кстати, любопытным фактом стало также предположение ученого насчет того, что в черных дырах не работает время в том понимании, которое мы знаем и информация там остается доступной и не теряется, там хранится всё время, которое есть у нас сейчас.
Такую идею отлично реализовал фильм “Интерстеллар”, который как раз включил в себя все современные теории по астрофизике, в том числе и теории Хокинга.
Майкл Браун
За ним закрепилось довольно забавное описание, как “человека, убившего Плутон”. Именно по его инициативе Плутон был лишен статуса планеты.
Современный астроном и профессор планетарной астрономии в Калифорнийском технологическом университете.
Помимо того, что Плутон перестал расцениваться как планета, Майкл Браун совместно с российским специалистом Константином Барыгиным выдвинули предположение (в 2016 году), что в Солнечной системе существует также 9 планета. Пока данных на этот счет нет, исследования идут полным ходом.
Понравился материал? Подписывайтесь и ставьте лайки!
Революционное видение Галилея помогло в современной астрономии | Наука
Галилей первым открыл спутники Юпитера. Майкл Бенсон / Kinetikon Pictures / Corbis (Юпитер) / Scala / Art Resource, Нью-Йорк (Галилео)Внутри витрины находилась простая на вид трубка, изношенная и потертая. На улице он выглядел бы как кусок старой трубы. Но когда я подошел к нему, Деррик Питтс – полушутя – скомандовал: «Поклонись!»
Этот ничем не примечательный объект на самом деле является одним из самых важных артефактов в истории науки: это один из двух уцелевших телескопов, которые, как известно, были созданы Галилео Галилеем, человеком, который помог произвести революцию в наших представлениях о Вселенной.
Телескоп был центральным элементом выставки «Галилей, Медичи и эпоха астрономии» в Институте Франклина в Филадельфии в 2009 году.
Питтс, который руководит планетарием института и другими астрономическими программами, говорит, что получение телескопа из музея Галилея во Флоренции – первый раз, когда инструмент покинул Флоренцию – было «чем-то вроде религиозного опыта». Это и понятно: если Галилей считается покровителем астрономии, то его телескоп – одна из ее самых священных реликвий.«Работа Галилея с телескопом развязала представление о том, что наша Солнечная система – это солнечная система, а не Земля, – говорит Питтс. Другими словами, из этого уродливого старого цилиндра пришла глубокая идея, что мы не центр Вселенной.
Это была опасная идея, и она стоила Галилею свободы.
Звездной ночью в Падуе 400 лет назад Галилей впервые направил телескоп в небо. Это может показаться самым естественным из действий – в конце концов, что еще можно делать с телескопом? Но в 1609 году инструмент, изобретенный только годом ранее голландскими оптиками, был известен как «подзорная труба» в ожидании его использования в военных целях.
Устройство также продавалось как игрушка. Когда Галилей прочитал об этом, он быстро приступил к созданию гораздо более мощной версии. Голландские телескопы увеличили изображения в 3 раза; Телескопы Галилея увеличили их от 8 до 30 раз.
В то время астрономия, как и большая часть науки, оставалась под чарами Аристотеля. Спустя почти 2000 лет после его смерти гигант греческой философии пользовался таким большим уважением, что даже его самые подозрительные высказывания считались безупречными. Аристотель утверждал, что все небесные объекты представляют собой совершенные и неизменные сферы, и что звезды совершают головокружительные ежедневные путешествия вокруг центра Вселенной, нашей неподвижной Земли.Зачем разглядывать небо? Система уже была аккуратно изложена в книгах. Астрономы «не хотят отрывать глаз от этих страниц, – разочарованно писал Галилей, – как если бы эта великая книга вселенной была написана для того, чтобы ее не читал никто, кроме Аристотеля, и его глаза были предназначены для того, чтобы видеть все потомки».
”
Во времена Галилея изучение астрономии использовалось для поддержания и реформирования календаря. Достаточно продвинутые студенты-астрономы составляли гороскопы; Считалось, что расположение звезд влияет на все, от политики до здоровья.
Некоторые занятия не входили в должностные обязанности астронома, говорит Дава Собель, автор бестселлеров исторических мемуаров Дочь Галилея (1999). «Вы не говорили о том, из чего сделаны планеты», – говорит она. «Было предрешено, что они сделаны из пятой сущности, небесного материала, который никогда не менялся». Астрономы могли делать астрологические предсказания, но не ожидали открытия чего-то нового.
Итак, когда Галилей, которому тогда было 45 лет, обратил свой телескоп в небо осенью 1609 года, это было небольшим актом несогласия.Он увидел, что Млечный Путь на самом деле был «скоплением бесчисленных звезд», даже больше, чем могла нарисовать его усталая рука. Он увидел рябую поверхность Луны, которая, не будучи идеально сферической, на самом деле была «полна впадин и выступов, мало чем отличавшихся от лица Земли».
Вскоре он заметит, что у Юпитера было четыре собственных луны и что у Венеры были лунные фазы, иногда переходящие в диск, иногда убывающие до полумесяца. Позже он увидел недостатки Солнца. Каждое открытие подвергало систему Аристотеля еще большему сомнению и еще больше подкрепляло опасно революционную точку зрения, которую Галилей в частном порядке придерживался – изложенную всего полвека назад польским астрономом Николаем Коперником, – что Земля движется вокруг Солнца.
«Я бесконечно благодарю Бога, – писал Галилей могущественному флорентийскому государственному деятелю Белисарио Винта в январе 1610 года, – который был рад сделать меня первым наблюдателем чудесных вещей».
Как и многие другие деятели, чьи имена сохранились до наших дней, Галилей не стеснялся искать славы. Его гению в астрономии соответствовал гений саморекламы, и вскоре, благодаря нескольким хитрым решениям, взошла собственная звезда Галилея.
В Тоскане имя Медичи веками было синонимом власти.
Семья Медичи приобрела и владела им различными способами – государственной службой, хищническими банковскими операциями и союзами с могущественной католической церковью. Захват территорий был методом, популярным в конце 16 века, когда глава семьи Козимо I захватил многие регионы, соседствующие с Флоренцией. Семья очень интересовалась наукой и ее потенциальным военным применением.
Медичи могли нуждаться в ученых, но ученые – и особенно Галилей – нуждались в Медичи еще больше.Имея любовницу, троих детей и большую семью, которую нужно поддерживать, и зная, что его сомнения в аристотелевской науке вызывают споры, Галилей проницательно решил заручиться благосклонностью семьи. В 1606 году он посвятил книгу о геометрическом и военном компасе своему ученику Козимо II, 16-летнему наследнику семьи.
Затем, в 1610 году, по случаю его публикации The Starry Messenger , в которой подробно описывались его телескопические открытия, Галилей посвятил Козимо II нечто гораздо большее, чем книга: сами спутники Юпитера.
«Итак, вот четыре звезды, зарезервированные для вашего прославленного имени», – писал Галилей. «… В самом деле, похоже, что Сам Творец Звезд с помощью ясных аргументов увещевал меня прежде всех называть эти новые планеты прославленным именем Вашего Высочества». (Галилей выбрал название «космические звезды», но офис Козимо запросил вместо этого «звезды Медичи», и изменение было внесено должным образом.) « Звездный вестник был заявлением о приеме на работу», – говорит Оуэн Джинджерич, астроном и историк науки из компании. Гарвард-Смитсоновский центр астрофизики – и, конечно же, Галилей получил именно то, что искал: покровительство Медичи.
Он вряд ли мог надеяться на лучших посетителей, как показала выставка Франклина. Он включал в себя множество замысловатых инструментов из семейной коллекции. Причудливые названия гениальных устройств намекают на их функции и описывают их формы: морские планисферы, карданные компасы, хорарные квадранты, армиллярные сферы. На выставке была представлена одна из старейших сохранившихся астролябий, инструмент для расчета положения Солнца и звезд, а также набор латунных и стальных компасов, которые, как полагают, принадлежали Микеланджело, другому бенефициару Медичи.
(Телескоп Галилея и остальная часть коллекции с тех пор вернулись во Флоренцию.)
Несмотря на то, что они были способны измерять мир различными способами и для разных целей – определение калибра снарядов, съемка земли, помощь в навигации – некоторые инструменты никогда не использовались, поскольку были собраны для той самой цели, для которой музеи их используют сегодня: показать . Некоторые из них, например компас, превращающийся в кинжал, демонстрируют союз науки и власти той эпохи. Но они также иллюстрируют смешение науки и искусства – сверкающие артефакты конкурируют с произведениями скульптуры.Они также говорят о растущем осознании того, что, как сказал Галилей, природа была великой книгой (« questo grandissimo libro »), написанной на языке математики.
Не все получали удовольствие или даже верили в то, что Галилей, по утверждениям, видел в небе.
Некоторые из его современников вообще отказывались смотреть в телескоп, так как были уверены в мудрости Аристотеля.
«Эти спутники Юпитера невидимы невооруженным глазом и поэтому не могут оказывать никакого влияния на Землю, а потому бесполезны и, следовательно, не существуют», – заявил дворянин Франческо Сицци.Кроме того, сказал Сицци, появление новых планет невозможно – поскольку семь было священным числом: «В жилище головы животным дано семь окон: две ноздри, два глаза, два уха и рот … Из этого и многих других сходств в природе, перечислять которые было утомительно, мы заключаем, что число планет обязательно должно быть семь ».
Некоторые из тех, кто соизволил воспользоваться телескопом, все еще не верили своим глазам. Богемский ученый по имени Мартин Хорки писал, что «внизу это прекрасно работает; в небе – обманывает.Другие номинально уважали свидетельства телескопа, но изо всех сил старались привести его в соответствие со своими предубеждениями. Ученый-иезуит и корреспондент Галилея по имени отец Клавиус попытался спасти идею о том, что Луна была сферой, постулировав идеально гладкую и невидимую поверхность, простирающуюся над ней.
его покрытые шрамами холмы и долины.
Starry Messenger , однако, имел успех: первые 500 копий были распроданы в течение нескольких месяцев. Телескопы Галилея пользовались большим спросом, и он был назначен главным математиком в Пизанском университете.
Со временем открытия Галилея начали беспокоить могущественный авторитет – католическую церковь. Аристотелевское мировоззрение было интегрировано с католическими учениями, поэтому любые вызовы Аристотелю могли нанести ущерб церкви. То, что Галилей обнаружил недостатки в небесных объектах, было достаточно неприятным. Но некоторые из его наблюдений, особенно изменение фаз Венеры и присутствие лун вокруг других планет, подтвердили гелиоцентрическую теорию Коперника, и это сделало работу Галилея потенциально еретической.Библейские буквалисты указали на книгу Иисуса Навина, в которой Солнце чудесным образом остановилось «посреди неба и не спешило зайти около целого дня». Как могло Солнце остановиться, если, как утверждал Коперник, а теперь и Галилей, оно уже было неподвижным? К 1614 году монах-доминиканец по имени Томмазо Каччини открыто проповедовал против Галилея, называя мировоззрение Коперника еретическим.
В 1615 году другой доминиканский монах, Никколо Лорини, подал жалобу на Галилея в римскую инквизицию, трибунал, учрежденный в прошлом веке для искоренения ереси.
Эти церковные вызовы очень беспокоили Галилея, глубоко набожного человека. Это распространенное заблуждение, что Галилей был нерелигиозным, но, как говорит Дава Собель, «все, что он делал, он делал как верующий католик». Галилей просто считал, что Священное Писание не предназначено для обучения астрономии, а скорее, как он писал в 1613 году в письме своему ученику Бенедетто Кастелли, «убеждать людей в истинах, необходимых для спасения». Некоторые члены церкви придерживались того же мнения: кардинал Бароний в 1598 году сказал, что Библия предназначена «научить нас, как попасть на небеса, а не тому, как они идут.«
В конце 1615 года Галилей отправился в Рим, чтобы лично встретиться с руководителями церкви; он стремился представить свои открытия и обосновать гелиоцентризм. Но мнение Барония оказалось в Риме меньшинство.
Галилея предостерегли от защиты коперниканства.
Восемь лет спустя вознесся новый Папа Урбан VIII, и Галилей снова попросил разрешения на публикацию. Папа Урбан дал разрешение – с оговоркой, что Галилей представляет теорию только как гипотезу.Но книга Галилея, наконец, опубликованная в 1632 году, Диалог о двух главных мировых системах , явно выступила в пользу взглядов Коперника, что привело Папу в ярость.
Итак, в том, что более трех столетий спустя Папа Иоанн Павел II счел бы случаем «трагического взаимного непонимания», Галилей был осужден Святой Канцелярией инквизиции за то, что «яростно подозревался в ереси, а именно в том, что он придерживался и верил в доктрину, которая ложна и противоречит Священным и Божественным Писаниям, что Солнце является центром мира.”Он был приговорен к тюремному заключению, которое было заменено домашним арестом для больного на тот момент 69-летнего мужчины.
Несмотря на неоднократные просьбы о помиловании, астроном провел последние восемь лет взаперти дома, ему было запрещено говорить или писать на темы, которые так увлекли его. (Между тем, считается, что запрещенные копии его Dialogue широко продавались на черном рынке.) Слепота одолела его, и, как он писал другу в 1638 году, «Вселенная, которую я испытал своими удивительными наблюдениями и ясными демонстрациями. увеличенный в сто, более того, в тысячу раз за пределы, обычно наблюдаемые мудрецами всех прошлых веков, теперь для меня настолько уменьшился и уменьшился, что сжался до скудных границ моего тела.«
Точный состав некоторых телескопов Галилея остается загадкой. Письменный фрагмент – список покупок, начертанный на письме, – позволяет историкам предполагать материалы, которые Галилей использовал для своих линз. И поэтому ингредиенты для одного из самых известных телескопов в истории – органная труба, формы для формования линз, абразивы для полировки стекла – добавляются вместе с напоминаниями о покупке мыла, гребней и сахара.
Это банальный список, такой же простой, как матовая трубка в музейной экспозиции.И все же то, что вышло из этой трубки, как и человек, который ее сделал, было совсем не обычным. Галилей «был одним из тех, кто участвовал в зарождении современной астрономии», – говорит Джинджерих из Гарвард-Смитсоновского института.
В посвящении «Звездный вестник », адресованном Козимо II, Галилей приветствовал усилия «сохранить от забвения и уничтожить имена, заслуживающие бессмертия». Но спутники Юпитера, которые он назвал Медичей, стали более известны как галилеевы, и в 1989 году космический корабль, запущенный НАСА для их изучения, был назван Галилео.А 2009 год был объявлен Организацией Объединенных Наций Международным годом астрономии в честь 400-летия первых телескопических наблюдений Галилея.
Слава, которую стремился и получил Галилей, он заслужил. «Галилей понял, что было принципиально важным» в своих телескопических наблюдениях, – говорит Гинджерич. «А именно, что они показали нам совершенно новую вселенную».
Дэвид Закс написал для Smithsonian об Элвисе в армии, группе Дедов Морозов и доме детства Джорджа Вашингтона.
Во времена Галилея изучение астрономии использовалось для поддержания и реформирования календаря. Scala / Art Resource, Нью-Йорк Галилей первым открыл спутники Юпитера.Майкл Бенсон / Kinetikon Pictures / Corbis Когда Галилей прочитал об изобретении «подзорной трубы», он быстро приступил к созданию гораздо более мощной версии (одного из телескопов Галилея). Мэтт Рурк / AP Images Галилей усовершенствовал первоначальную конструкцию телескопа.Его телескопы увеличивали изображения от 8 до 30 раз. Коллекция Грейнджер, Нью-Йорк Некоторые ученые были обеспокоены наблюдениями Галилея (выставка его инструментов во Флоренции), но он благодарил за то, что был «первым наблюдателем чудесных вещей». Эрих Лессинг / Art Resource, Нью-Йорк Как показано на его зарисовках, Галилей увидел, что Луна не была совершенной сферой.Biblioteca Nazionale, Florence / Granger Collection, Нью-Йорк Работа Галилея понравилась Медичи; он назвал спутники Юпитера «звездами Медичи» в книге «Звездный вестник ». SSPL / Image Works Изображенный здесь, на картине XIX века, Священная канцелярия инквизиции осудила Галилея за то, что он сомневался в том, что Земля является центром вселенной.Réunion des Musées Nationaux / Art Resource, Нью-Йорк Деррик Питтс из Института Франклина демонстрирует телескоп Галилея на выставке с инструментами из коллекции Медичи. Райан Доннелл Астрономов Астрономия Известные ученыеРекомендованные видео
5 известных астрономов, о которых вы никогда не слышали (но должны знать)
Если вас интересуют известные астрономы, вы, вероятно, слышали о Копернике, Галилее, Стивене Хокинге, Карле Сагане и Альберте Эйнштейне.Эти люди были блестящими гигантами в своей области. Однако все они мужчины из Европы или США. На протяжении всей истории мужчины и женщины со всего мира занимались исследованием космического пространства. Мы должны признать фундаментальную работу, которую эти ученые внесли в астрономию.
От мусульманских астрономов более 1000 лет назад до современных женщин-ученых, лауреатов Нобелевской премии, астрономия – это динамичная область. Вот пять известных астрономов, которые заслуживают большего признания за свою кардинальную работу.
Художественная интерпретация темной материи. По своей природе темная материя невидима, поэтому у нас нет ее фотографий.
Пять известных астрономов, которых вы должны знать
Ниже перечислены два астронома Золотого века ислама (с 8 по 14 века) и три современных астронома-женщины. Хотя их имена могут быть вам чужды, но идеи, которые они обнаружили, скорее всего, нет. Эти пять человек внесли большой вклад в астрономию и, следовательно, в освоение космоса в целом.
Доктор Вера Рубин
Работа Веры Рубин важна для всей современной астрономии. На самом деле, ее работа настолько новаторская, что в конечном итоге может привести к изменениям в теориях гравитации и относительности Эйнштейна! The New York Times писала: «Ее работа помогла начать изменение космического сознания в масштабе Коперника».
Доктор Рубин открыл темную материю, изучая спиральные галактики. В нашей солнечной системе Плутон вращается вокруг Солнца медленнее, чем Сатурн.Сатурн вращается медленнее, чем Марс. Марс медленнее Земли и так далее. По мере приближения планет к Солнцу они вращаются быстрее. Третий закон движения планет Иоганна Кеплера объясняет это явление. Эта разница в скорости связана с гравитацией, когда объекты, расположенные ближе к Солнцу, испытывают большую гравитацию, чем объекты, расположенные дальше.
Доктор Рубин обнаружил, что третий закон Кеплера не работает для спиральных галактик. Звезды на краях галактик двигались быстрее, чем ожидалось. Следовательно, гравитация не работала так, как должна была.Единственное объяснение, решила Вера Рубин, заключается в существовании невидимой «темной материи». Эта темная материя существует внутри спиральных галактик и является причиной отклонений от третьего закона Кеплера.
Темная материя стала настолько важной для астрономии, что астрономы считают, что темной материи в шесть раз больше, чем видимой. Идея темной материи или невидимой вещи, которая влияет на объекты в космосе, подтолкнула к открытию темной энергии. Считается, что темная энергия составляет две трети нашей Вселенной! Вместе темная материя и темная энергия составляют 95% нашей Вселенной.
Наследие доктора Веры Рубин
Не думаете ли вы, что открытие чего-то столь же огромного, как темная материя, должно сделать доктора Рубина одним из самых известных астрономов? Некоторые люди утверждают, что доктор Рубин должен был получить Нобелевскую премию, но не из-за сексизма. Когда Рубин открыла темную материю в конце 1970-х, в астрономии было мало места для женщин. Она умерла в 2016 году.
Даже не получив Нобелевской премии, доктор Рубин вдохновила поколение женщин-астрономов, которые продолжают делать потрясающие открытия в астрономии и сегодня.
Если ее открытия не были достаточно впечатляющими, доктору Рубин удалось вырастить четверых детей. Все они имеют докторские степени.
Аль-Баттани
Аль-Баттани в свое время многое сделал. Он жил в 9 веке и делал чрезвычайно точные для своего времени наблюдения. Его самое прочное наследие определило наклон Земли в 23,5 градуса. Это открытие также помогло ему определить прецессию равноденствий.
Приведенные выше данные помогли Аль-Баттани уточнить точную продолжительность солнечного года на Земле.Он подсчитал, что год длился 365 дней, 5 часов, 46 минут и 26 секунд. Ему было всего 2 минуты 22 секунды. Это всего на 0,0005% быстрее, чем фактическая продолжительность года. Проверьте эту точность! Аль-Баттани был точнее Птоломи, который предшествовал Аль-Баттани примерно на 800 лет.
Аль-Баттани также создал тригонометрию. Хотя в старшей школе вы, возможно, прокляли тригонометрию, она позволила сделать огромный скачок в науке. Аль-Баттани жил в древней Месопотамии (современная Турция). Он считается самым известным исламским астрономом Золотого века ислама.
Интересный факт: полное имя аль-Баттани было Абу Абдалла Мохаммад ибн Джабир ибн Синан аль-Ракки аль-Харрани аль-Саби аль-Баттани. Это полный рот!
Изображение пульсаров и нейтронных звезд через НАСА.
Джоселин Белл Бернелл
Джоселин Белл Бернелл – одна из самых известных женщин-астрономов. Когда она была простой студенткой-исследователем, она открыла первые пульсары. Пульсары – это сверхплотные нейтронные звезды, излучающие мерцающий свет, вроде маяка.Когда звезда вращается, она излучает свет только от полюса. Каждая продолжительность темноты между каждым «импульсом» света составляет точно такое же количество времени. Это делает пульсары точными!
Эти нейтронные звезды также помогают астрономам составлять карту Вселенной. Два космических корабля “Вояджер”, которые в настоящее время являются самыми удаленными от Земли искусственными объектами, использовали эту функцию отображения пульсаров. На пластинке из меди и золота изображена межзвездная карта. Эта карта координирует пульсары, чтобы инопланетяне могли нас найти.Это жутко или захватывающе? Смогут ли инопланетяне прочитать его, если когда-нибудь найдут?
Советники Джоселин Бернелл разделили Нобелевскую премию по физике за открытие Бернеллом пульсара. Неудивительно, что Нобелевский комитет не упомянул ее имя в премии, тогда как на самом деле именно Бернелл была тем человеком, который действительно открыл эту концепцию. Ее недавние многомиллионные призы являются доказательством того, что она сама по себе известный астроном.
Абд аль-Рахман ас-Суфи
Другой известный астроном Золотого века ислама, Абд аль-Рахман ас-Суфи, изменил то, как мы смотрим на звезды.В западном мире его чаще называют Азофи. Азофи, как и Аль-Баттани, опирался на работы Птоломи. Работа ас-Суфи более точно описывала яркость отдельных звезд. Кроме того, он открыл более 100 новых звезд и был первым астрономом, описавшим галактику Андромеды.
Азофи также сыграл важную роль в переводе греческой астрономии на арабский язык. Этот перевод дал исламскому миру ценные астрономические концепции, на которые можно было опираться. Азофи приравнял греческие имена к арабским именам отдельных звезд.
Большая книга ас-Суфи называется Книга созвездий неподвижных звезд . Это был один из самых важных текстов для арабских астрономов на протяжении веков. Оригинальные экземпляры книги существуют и сегодня!
Космический телескоп Хаббла вращается вокруг Земли.
Нэнси Грейс Роман
«Именно благодаря лидерству и видению Нэнси Грейс Роман НАСА стало пионером в астрофизике», – сказал администратор НАСА Джим Бриденстайн.Роман был первым главным астрономом НАСА. Она вдохновила НАСА исследовать концепцию отправки телескопов в космос. Космические телескопы имеют много преимуществ перед телескопами на Земле. Что наиболее важно, они находятся выше размывающего и искажающего эффекта атмосферы Земли. Облака, дождь и световое загрязнение также не мешают подняться в космос.
Нэнси Грейс Роман в конечном итоге привела НАСА к запуску космического телескопа. Вы наверняка слышали об этом. Названный в честь одного из самых известных американских астрономов Эдвина Хаббла, телескоп Хаббла был запущен в 1990 году.Усилия Романа по созданию Хаббла получили прозвище «Мать Хаббла».
Свыше 18 000 научных работ содержат результаты изображений, полученных с космического телескопа Хаббл за последние 30 лет. Хаббл провел почти полтора миллиона наблюдений. Что еще более важно, это один из основных источников действительно крутых космических снимков.
Как дань уважения ее новаторскому уму, НАСА запустит Римский телескоп Нэнси Грейс где-то в этом десятилетии.
Есть еще много известных астрономов, заслуживающих признания
Помимо пяти известных астрономов, перечисленных выше, бесчисленное количество мужчин и женщин со всего мира продвинули науку астрономию.Однако даже сегодня женщины составляют только 20% докторов физики и 40% докторов астрономии. Мы можем поблагодарить Джоселин Бернелл за попытку изменить это! Она создала многомиллионный фонд, чтобы помочь недостаточно представленным группам заниматься физикой.
Если после этой статьи вы захотите вернуться на Землю, обратите внимание на этих знаменитых ботаников!
Астрономия
Астрономия – это научное исследование небесных объектов (таких как звезды, планеты, кометы и галактики) и явлений, происходящих за пределами атмосферы Земли (например, космического фонового излучения).
Это касается эволюции, физики, химии, метеорологии и движения небесных объектов, а также формирования и развития Вселенной.
Астрономия – одна из древнейших наук.
Астрономы ранних цивилизаций проводили методические наблюдения за ночным небом, и были найдены астрономические артефакты гораздо более ранних периодов.
Однако изобретение телескопа потребовалось прежде, чем астрономия смогла развиться в современную науку.
Исторически астрономия включала в себя такие разные дисциплины, как астрометрия, небесная навигация, наблюдательная астрономия, создание календарей и даже, когда-то, астрология, но профессиональная астрономия в настоящее время часто считается тождественной астрофизике.
С ХХ века профессиональная астрономия разделилась на наблюдательную и теоретическую.
Наблюдательная астрономия ориентирована на сбор и анализ данных, в основном с использованием основных принципов физики.
Теоретическая астрономия ориентирована на разработку компьютерных или аналитических моделей для описания астрономических объектов и явлений.
Эти две области дополняют друг друга: теоретическая астрономия пытается объяснить результаты наблюдений, а наблюдения используются для подтверждения теоретических результатов.
Астрономы-любители внесли свой вклад во многие важные астрономические открытия, и астрономия – одна из немногих наук, где любители все еще могут играть активную роль, особенно в открытии и наблюдении переходных явлений.
Наиболее часто изучаемой звездой является Солнце, типичная карликовая звезда главной последовательности звездного класса G2 V и возрастом около 4,6 млрд лет.
Солнце не считается переменной звездой, но оно претерпевает периодические изменения активности, известные как цикл солнечных пятен.
Изучение звезд и звездной эволюции имеет фундаментальное значение для нашего понимания Вселенной.
Астрофизика звезд была определена путем наблюдений и теоретического понимания; и из компьютерного моделирования интерьера.
Звездообразование происходит в плотных областях пыли и газа, известных как гигантские молекулярные облака.
При дестабилизации фрагменты облака могут схлопнуться под действием силы тяжести и образовать протозвезду.
Достаточно плотная и горячая область ядра вызовет ядерный синтез, таким образом создав звезду главной последовательности.
Почти все элементы тяжелее водорода и гелия были созданы внутри ядер звезд.
NASA Astrophysics | Управление научных миссий
В Управлении научных миссий (SMD) отдел астрофизики изучает Вселенную.Научные цели отдела астрофизики SMD захватывают дух: мы стремимся понять Вселенную и свое место в ней. Мы начинаем исследовать самый момент создания Вселенной и близки к изучению полной истории звезд и галактик. Мы открываем для себя, как формируются планетные системы и как развивается среда, благоприятная для жизни. И мы будем искать признаки жизни в других мирах, возможно, чтобы узнать, что мы не одиноки.
Цель НАСА в области астрофизики – «открыть для себя, как устроена Вселенная, изучить, как она зародилась и развивалась, а также найти жизнь на планетах вокруг других звезд».”Из этих целей вытекают три широких научных вопроса.
- Как устроена вселенная? – Узнайте о происхождении и судьбе нашей Вселенной, включая природу черных дыр, темную энергию, темную материю и гравитацию.
- Как мы сюда попали? – Исследуйте происхождение и эволюцию галактик, звезд и планет, из которых состоит наша Вселенная.
- Мы одни? – Открывайте и изучайте планеты вокруг других звезд и выясняйте, могут ли они питать жизнь.
Национальные академии начали работу над десятилетним обзором по астрономии и астрофизике 2020 года.Посетите страницу «Десятилетнее планирование на 2020 год» для получения дополнительной информации об опросе.
Текущие программы
Астрофизика состоит из трех целевых и двух сквозных программ. Эти целевые программы обеспечивают интеллектуальную основу для развития науки и проведения стратегического планирования. В их числе:
Текущие миссии
Текущие миссии Astrophysics включают три большие обсерватории, первоначально запланированные в 1980-х годах и запущенные в течение последних 28 лет.Текущий набор действующих Великих обсерваторий включает космический телескоп Хаббла и рентгеновскую обсерваторию Чандра. Кроме того, космический гамма-телескоп Ферми исследует высокоэнергетический конец спектра. Инновационные исследовательские миссии, такие как обсерватория Нила Герелса Свифта, NuSTAR, TESS, а также миссия возможностей NICER, дополняют стратегические миссии астрофизики. SOFIA, воздушная обсерватория для инфракрасной астрономии, находится на этапе расширенной миссии. Все миссии вместе составляют большую часть накопленных человечеством знаний о небесах.Многие из этих миссий достигли своих основных научных целей, но продолжают приносить впечатляющие результаты в своих расширенных операциях.
исследователей, финансируемых НАСА, также участвуют в наблюдениях, анализе данных и разрабатывают инструменты для астрофизических миссий наших международных партнеров, включая XMM-Newton ЕКА.
Ближайшее будущее
В ближайшем будущем будут доминировать несколько миссий. В настоящее время разрабатывается космический телескоп Джеймса Уэбба, имеющий особенно широкое научное применение.Также в работе находятся детекторы для миссии Евклида ЕКА и оборудование для XRISM (рентгеновское изображение и спектроскопия) JAXA, чтобы обеспечить прорыв в изучении формирования структуры Вселенной, истоков из ядер галактик и темной материи.
Завершение разрабатываемых миссий, поддержка оперативных миссий и финансирование программ исследований и анализа потребуют большей части ресурсов Астрофизического отдела.
В феврале 2016 года НАСА официально запустило лучшую десятилетнюю рекомендацию Astro2010 – широкоугольный инфракрасный обзорный телескоп (WFIRST).Весной 2020 года WFIRST был переименован в Римский космический телескоп Нэнси Грейс. Роман будет помогать исследователям в их усилиях разгадывать секреты темной энергии и темной материи и исследовать эволюцию космоса. Он также откроет новые миры за пределами нашей солнечной системы и продвинет поиск миров, пригодных для жизни.
В январе 2017 года НАСА выбрало новую миссию Small Explorer (SMEX) IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer), которая использует состояние поляризации света от астрофизических источников, чтобы дать представление о нашем понимании образования рентгеновских лучей в таких объектах, как нейтроны. звезды и туманности пульсарного ветра, а также звездные и сверхмассивные черные дыры.
В марте 2017 года НАСА выбрало исследовательскую миссию возможностей GUSTO (Галактическая / внегалактическая ULDB спектроскопическая терагерцовая обсерватория) для измерения выбросов из межзвездной среды, чтобы помочь ученым определить жизненный цикл межзвездного газа в нашем Млечном Пути, засвидетельствовать образование и разрушение звездообразующие облака и понять динамику газовых потоков в окрестностях центра нашей галактики.
Будущее
После декадного обзора 2001 года взгляд на Вселенную кардинально изменился.Было обнаружено более 3800 планет, вращающихся вокруг далеких звезд. В настоящее время известно, что черные дыры присутствуют в центре большинства галактик, включая галактику Млечный Путь. Возраст, размер и форма Вселенной были нанесены на карту на основе первичного излучения, оставленного Большим взрывом. И стало известно, что большая часть материи во Вселенной темная и невидимая, и что Вселенная не только расширяется, но и ускоряется неожиданным образом.
В долгосрочной перспективе цели астрофизики будут определяться на основе результатов десятилетнего обзора « Новые миры, новые горизонты в астрономии и астрофизике» за 2010 год. Приоритетные научные цели, выбранные исследовательским комитетом, включают: поиск первых звезд, галактик и черных дыр; поиск ближайших пригодных для жизни планет; и продвижение понимания фундаментальной физики Вселенной. В 2016 году был выпущен New Worlds, New Horizons: Midterm Assessment .
В 2012 году был выпущен План реализации астрофизики, в котором описываются мероприятия, предпринимаемые в настоящее время в ответ на рекомендации десятилетних исследований в рамках текущих бюджетных ограничений.План обновлялся в 2014, 2016 и последний раз в 2018 году.
Дорожная карта астрофизики «Несокрушимые квесты, смелые видения» была разработана рабочей группой Подкомитета по астрофизике (APS) в 2013 году. Дорожная карта представляет собой 30-летнее видение астрофизики с использованием последнего десятилетнего обзора в качестве отправной точки.
US NSF – Область астрономических исследований
Понимание исследований NSF: астрономия и астрофизика
> Подписи к изображениям и кредитыАстрономия и астрофизика
Открытие окна во вселенную с нуляЗа более чем 60 лет Национальный научный фонд (NSF) значительно продвинул понимание Вселенной как федеральный управляющий наземной астрономией .
Начиная со своего первого контракта на строительство Национальной радиоастрономической обсерватории, NSF финансирует строительство и эксплуатацию некоторых из самых известных телескопов в мире, предоставляя ученым приборы и оборудование мирового класса. Эти инвестиции сделали США мировым лидером в области наземной астрономии. Обсерватория Близнецов: новаторская астрономия
Краткое введение в обсерваторию Близнецов, ее науку, технологии и разнообразие людей, которые поддерживают исследование Вселенной из обоих полушарий.
Среди прочего, поддержка NSF помогает астрономам идентифицировать новые экзопланеты, фиксировать происхождение галактик и исследовать тайны темной энергии и черных дыр. Все это обеспечивает жизненно важную подготовку для исследователей следующего поколения.
Многие достижения в области обработки изображений и программного обеспечения также приносят пользу потребителям благодаря дополнительным технологиям. Современная интерферометрия сканеров аэропортов основана на технологиях, разработанных в результате фундаментальной астрономической науки, финансируемой NSF.В лазерной хирургии глаза используется технология адаптивной оптики, разработанная для наземных телескопов для компенсации атмосферных искажений.
Астрономические исследования, финансируемые NSF, охватывают весь электромагнитный спектр, от радиоволн до гамма-лучей, и включают в себя усилия по обнаружению высокоэнергетических частиц, которые помогают узнать о частях Вселенной, удаленных на миллиарды световых лет. Вот некоторые из самых примечательных обсерваторий NSF:
Как астрономы изменили наш взгляд на космос
В 1835 году французский философ Огюст Конт утверждал, что никто никогда не узнает, из чего сделаны звезды.«Мы понимаем возможность определения их форм, расстояний, размеров и перемещений, – писал он, – в то время как мы никогда не научимся каким-либо образом изучать их химический состав или их минералогическую структуру, и, тем более, природа любых организованных существ, которые могут жить на их поверхности ».
Конт был бы ошеломлен открытиями, сделанными с тех пор. Сегодня мы знаем, что Вселенная намного больше и страннее, чем кто-либо подозревал. Мало того, что она простирается за пределы Млечного Пути до несметного числа других галактик – это стало бы сюрпризом для астрономов 19-го и начала 20-го века, для которых наша галактика была «Вселенной», – но и с каждым днем расширяется все быстрее.Теперь мы можем с уверенностью проследить космическую историю на 13,8 миллиарда лет до момента, составляющего всего одну миллиардную долю секунды после большого взрыва. Астрономы определили скорость расширения нашей Вселенной, среднюю плотность ее основных компонентов и другие ключевые числа с точностью до 1 или 2 процентов. Они также разработали новые законы физики, регулирующие пространство – общую теорию относительности и квантовую механику, – которые оказались гораздо более диковинными, чем классические законы, которые люди понимали раньше. Эти законы, в свою очередь, предсказывали космические странности, такие как черные дыры, нейтронные звезды и гравитационные волны.История того, как мы получили эти знания, полна случайных открытий, потрясающих сюрпризов и упорных ученых, преследующих цели, которые другие считали недостижимыми.
Наш первый намек на истинную природу звезд пришел в 1860 году, когда Густав Кирхгоф осознал, что темные линии в спектре света, исходящего от Солнца, были вызваны различными элементами, поглощающими волны определенной длины. Астрономы проанализировали похожие особенности в свете других ярких звезд и обнаружили, что они сделаны из тех же материалов, что и на Земле, а не из какой-то загадочной «пятой сущности», как считали древние.
Но потребовалось больше времени, чтобы понять, какое топливо заставляет звезды сиять. Лорд Кельвин (Уильям Томсон) подсчитал, что если звезды получают свою силу только от силы тяжести, медленно сдуваясь по мере утечки излучения, то возраст Солнца составляет от 20 до 40 миллионов лет – гораздо меньше времени, чем предполагали Чарльз Дарвин или геологи того времени. на Земле. В своей последней статье на эту тему в 1908 году Кельвин вставил оговорку о том, что он будет придерживаться своей оценки, «если не будет какого-либо другого источника энергии, накопленного в хранилище творения.”
Оказалось, что этим источником является ядерный синтез – процесс, посредством которого атомные ядра соединяются, чтобы создать более крупное ядро и высвободить энергию. В 1925 году астрофизик Сесилия Пейн-Гапошкин использовала световые спектры звезд для расчета их химического состава и обнаружила, что, в отличие от Земли, они состоят в основном из водорода и гелия. Она представила свои выводы в том, что астроном Отто Струве назвал «самым блестящим доктором философии». диссертацию, когда-либо написанную по астрономии ». Десять лет спустя физик Ганс Бете показал, что синтез ядер водорода в гелий является основным источником энергии в обычных звездах.
Каков источник солнечной энергии? Ответ – синтез – пришел в 1938 году. Предоставлено: SOHO (ESA и NASA)В то же время звезды становились менее загадочными, так же как и природа нечетких «туманностей» становилась более ясной. В ходе «большой дискуссии», состоявшейся в Национальной академии наук в Вашингтоне, округ Колумбия, 26 апреля 1920 года, Харлоу Шепли утверждал, что наш Млечный Путь является выдающимся и что все туманности являются его частью. Напротив, Хибер Кертис утверждал, что некоторые из нечетких объектов в небе были отдельными галактиками – «островными вселенными» – полностью равными нашему Млечному Пути.Конфликт был урегулирован не той ночью, а всего несколькими годами позже, в 1924 году, когда Эдвин Хаббл измерил расстояния до многих туманностей и доказал, что они находятся за пределами досягаемости Млечного Пути. Его свидетельство было получено от цефеид, переменных звезд в туманностях, которые показывают свою истинную яркость и, следовательно, расстояние по периоду пульсации – связь, обнаруженная Генриеттой Свон Ливитт.
Вскоре после того, как Хаббл понял, что Вселенная больше, чем многие думали, он обнаружил, что она все еще растет.В 1929 году он обнаружил, что спектральные особенности в свете звезд от далеких галактик выглядят более красными, то есть имеют более длинные волны, чем те же особенности у близких звезд. Если бы этот эффект интерпретировали как доплеровский сдвиг – естественное распространение волн по мере их удаления – это означало бы, что другие галактики удалялись друг от друга и от нас. Действительно, чем дальше они были, тем быстрее, казалось, наступал их спад. Это было первым признаком того, что наш космос не был статичен, а постоянно расширялся.
Похоже, что вселенная содержала многое, чего мы не могли видеть. В 1933 году Фриц Цвикки оценил массу всех звезд в скоплении галактик Кома и обнаружил, что они составляют лишь около 1 процента массы, необходимой для предотвращения разлета скопления. Несоответствие было названо «проблемой недостающей массы», но многие ученые в то время сомневались в предположении Цвикки о том, что в этом может быть виновата скрытая материя. Этот вопрос оставался спорным до 1970-х годов, когда работа Веры Рубин и У.Кент Форд (наблюдающий за звездами) и Мортон Робертс и Роберт Уайтхерст (проводившие радионаблюдения) показали, что внешние части галактических дисков также разлетелись бы, если бы они не были подвержены более сильному гравитационному притяжению, чем могли бы обеспечить сами звезды и газ. Наконец, большинство астрономов были вынуждены признать, что должна присутствовать какая-то «темная материя». «Мы заглянули в новый мир, – писал Рубин, – и увидели, что он более загадочный и сложный, чем мы предполагали». Ученые теперь считают, что темная материя примерно в пять раз больше, чем видимая, однако мы едва ли ближе, чем были в 1930-х годах, к выяснению того, что это такое.
Гравитация, сила, открывшая всю эту темную материю, оказалась почти такой же загадочной. Поворотный момент наступил в 1915 году, когда Альберт Эйнштейн опубликовал свою общую теорию относительности, которая вышла за рамки механики Исаака Ньютона и показала, что гравитация на самом деле является деформацией ткани пространства и времени. Эта новая теория медленно приживалась. Даже после того, как наблюдения солнечного затмения 1919 года показали, что это верно, многие отвергли эту теорию как интересную причуду – в конце концов, законы Ньютона все еще были достаточно хороши для расчета большинства вещей.«Открытия, хотя и были очень важными, однако ни на что не повлияли на этой Земле», – сказал астроном У.Дж.С. Локьер сообщил New York Times после затмения. Почти полвека после того, как она была предложена, общая теория относительности была отодвинута от мейнстрима физики. Затем, начиная с 1960-х годов, астрономы начали открывать новые экстремальные явления, которые могли объяснить только идеи Эйнштейна.
Один из примеров таится в Крабовидной туманности, одном из самых известных объектов в небе, который состоит из расширяющихся обломков сверхновой звезды, засвидетельствованной китайскими астрономами в космосе.d. 1054. С момента своего появления туманность продолжает сиять синим и ярким светом – но как? Источник света был давней загадкой, но ответ пришел в 1968 году, когда выяснилось, что тусклая звезда в ее центре совсем не нормальная. На самом деле это была сверхкомпактная нейтронная звезда, тяжелее Солнца, но радиусом всего несколько миль и вращающейся со скоростью 30 оборотов в секунду. «Это был совершенно неожиданный, совершенно новый вид объекта, который вел себя так, как никогда не ожидали и даже не мечтали», – сказала Джоселин Белл Бернелл, одна из первооткрывателей этого явления.Чрезмерное вращение звезды испускает ветер быстрых электронов, которые генерируют синий свет. Гравитационная сила на поверхности такого невероятно плотного объекта выходит за пределы поля зрения Ньютона – ракету необходимо запустить со скоростью, равной половине скорости света, чтобы избежать ее притяжения. Здесь необходимо учитывать предсказанные Эйнштейном релятивистские эффекты. Были открыты тысячи таких вращающихся нейтронных звезд, называемых пульсарами. Считается, что все они являются остатками ядер звезд, которые взорвались как сверхновые, что представляет собой идеальную лабораторию для изучения законов природы в экстремальных условиях.
Самым экзотическим результатом теории Эйнштейна стала концепция черных дыр – объектов, которые схлопнулись настолько, что даже свет не может избежать их гравитационного притяжения. В течение десятилетий это были только предположения, и Эйнштейн писал в 1939 году, что они «не существуют в физической реальности». Но в 1963 году астрономы обнаружили квазары: загадочные сверхсветовые маяки в центрах некоторых галактик. Прошло более десяти лет, прежде чем появился консенсус о том, что эта интенсивная яркость была вызвана закручиванием газа в огромные черные дыры, скрывающиеся в ядрах галактик.Это было самым убедительным доказательством того, что эти странные предсказания общей теории относительности действительно существуют.
Когда началась Вселенная? У этого вообще было начало? Астрономы долго обсуждали эти вопросы, когда в середине 20 века две конкурирующие теории предложили совершенно разные ответы. Модель «горячего большого взрыва» утверждает, что космос сначала был очень маленьким, горячим и плотным, а затем со временем охладился и расширился. Гипотеза «устойчивого состояния» утверждала, что Вселенная, по сути, всегда существовала в одной и той же форме.
Соревнование было завершено по счастливой случайности. В 1965 году радиоастрономы Арно Пензиас и Роберт Уилсон пытались откалибровать новую антенну в Bell Labs в Нью-Джерси. У них была проблема: что бы они ни делали для уменьшения фоновых помех, они измеряли постоянный уровень шума во всех направлениях. Они даже выселили семью голубей, которые гнездились в антенне, в надежде, что они были источником проблемы. Но сигнал не исчез. Они обнаружили, что межгалактическое пространство не совсем холодное.Вместо этого слабые микроволны нагревают его почти до трех кельвинов (чуть выше абсолютного нуля). Пензиас и Уилсон случайно обнаружили «послесвечение творения» – остывшую и разбавленную реликвию эпохи, когда все во Вселенной сжималось, пока не стало горячим и плотным.
Это открытие твердо склонило чашу весов в пользу космологической картины Большого взрыва. Согласно этой модели, в самые ранние, самые жаркие эпохи времени Вселенная была непрозрачной, как внутренняя часть звезды, и свет неоднократно рассеивался электронами.Однако когда температура упала до 3000 кельвинов, электроны замедлились настолько, что были захвачены протонами и образовали нейтральные атомы. После этого свет мог свободно распространяться. Сигналом Bell Labs был этот древний свет, впервые появившийся примерно через 300 000 лет после рождения Вселенной и все еще пронизывающий космос – то, что мы называем космическим микроволновым фоном. Ученым, сделавшим это открытие, потребовалось время, чтобы понять масштаб открытия. «Мы были очень рады получить возможное объяснение [шума антенны], но я не думаю, что кто-то из нас поначалу действительно серьезно относился к космологии», – говорит Уилсон.«Уолтер Салливан написал об этом статью на первой странице в газете New York Times , и в этот момент я начал думать, что, знаете, может мне лучше начать серьезно относиться к этой космологии».
Измерения этого излучения с тех пор позволили ученым понять, как возникли галактики. Точные наблюдения микроволн показывают, что они не полностью однородны по небу. Некоторые участки немного горячее, другие – немного холоднее. Амплитуда этих колебаний составляет лишь одну часть из 100 000, но они являются семенами сегодняшней космической структуры.Любая область расширяющейся Вселенной, которая вначале была немного плотнее средней, расширялась меньше, потому что она подвергалась дополнительной гравитации; его рост замедлялся все больше и больше, контраст между его плотностью и плотностью его окружения становился все больше и больше. В конце концов, эти сгустки стали достаточно плотными, чтобы газ втягивался и сжимался в звезды, образуя галактики. Ключевой момент заключается в следующем: компьютерные модели, моделирующие этот процесс, получают начальные флуктуации, измеренные в космическом микроволновом фоне, которые представляют Вселенную, когда ей было 300 000 лет.По прошествии 13,8 миллиардов лет виртуального времени на выходе получается космос, в котором галактики похожи на те, что мы видим, сгруппированные, как в реальной Вселенной. Это настоящий триумф: мы понимаем, по крайней мере в общих чертах, 99,998 процента космической истории.
Мы пришли к пониманию не только большой космической картины . Серия открытий также раскрыла историю элементарных строительных блоков, из которых состоят звезды, планеты и даже наши тела.
Начиная с 1950-х годов прогресс в атомной физике привел к точному моделированию поверхностных слоев звезд.В то же время детальное знание ядер не только атомов водорода и гелия, но и остальных элементов позволило ученым вычислить, какие ядерные реакции доминируют на разных этапах жизни звезды. Астрономы пришли к пониманию того, как ядерный синтез создает структуру луковой кожи в массивных звездах, когда атомы последовательно сливаются, образуя все более и более тяжелые элементы, заканчивая железом в самом внутреннем, самом горячем слое.
Внутри Крабовидной туманности находится нейтронная звезда: классическая физика не работает, и применима теория относительности.Предоставлено: НАСА, ЕКА и группа «Наследие Хаббла» (STSCI и AURA)Астрономы также узнали, как звезды умирают, когда исчерпывают свое водородное топливо и сдувают свои внешние газовые слои. Затем более светлые звезды постепенно исчезают в виде плотных тусклых объектов, называемых белыми карликами, но более тяжелые звезды теряют большую часть своей массы либо из-за ветра в течение своей жизни, либо в результате взрывной смерти от сверхновой. Эта изгнанная масса оказывается решающей для нашего собственного существования: она смешивается с межзвездной средой и повторно конденсируется в новые звезды, вращающиеся вокруг таких планет, как Земля.Эта концепция была задумана Фредом Хойлом, который разработал ее в 1950-х годах вместе с двумя другими британскими астрономами, Маргарет Бербидж и Джеффри Бербидж, и американским физиком-ядерщиком Уильямом Фаулером. В своей классической статье 1957 года в журнале « Reviews of Modern Physics » (известном по инициалам авторов как BBFH) они проанализировали сети вовлеченных ядерных реакций и обнаружили, как возникло большинство атомов в периодической таблице. Они вычислили, почему, например, кислород и углерод являются обычными, а золото и уран – редкими.Оказывается, наша галактика – это огромная экологическая система, в которой газ перерабатывается последовательными поколениями звезд. В каждом из нас есть атомы, созданные в десятках разных звезд, разбросанных по Млечному Пути, которые жили и умерли более 4,5 миллиардов лет назад.
Ученые долгое время предполагали, что этот процесс засевает планеты – и, возможно, даже жизнь – вокруг звезд, отличных от нашего Солнца. Но мы не знали наверняка, существуют ли планеты за пределами нашей солнечной системы, до 1990-х годов, когда астрономы разработали умные методы идентификации миров, которые слишком тусклые, чтобы мы могли видеть их напрямую.Один метод ищет крошечные периодические изменения в движении звезды, вызванные гравитационным притяжением планеты, вращающейся вокруг нее. В 1995 году Мишель Майор и Дидье Келоз использовали эту стратегию для обнаружения 51 Pegasi b, первой известной экзопланеты, вращающейся вокруг звезды, похожей на Солнце. Этот метод может выявить массу планеты, длину ее «года» и форму ее орбиты. На сегодняшний день таким способом найдено более 800 экзопланет. Второй метод лучше подходит для небольших планет. Звезда немного тускнеет, когда перед ней проходит планета.Планета земного типа, проходящая мимо звезды, похожей на Солнце, может вызвать затемнение примерно на одну часть из 10000 один раз за орбиту. Космический корабль «Кеплер», запущенный в 2009 году, обнаружил таким образом более 2000 планет, многие из которых не больше Земли. Большим сюрпризом для астрономов в поисках планет стало разнообразие планет, многие из которых намного больше и ближе к своим звездам, чем тела в нашей солнечной системе, что предполагает, что наше космическое соседство может быть чем-то особенным.
К этому моменту ученые поняли, откуда произошли почти все элементы, образующие планеты, звезды и галактики.Однако последний фрагмент этой головоломки был получен совсем недавно в результате, казалось бы, несвязанного расследования.
Общая теория относительности предсказала явление, называемое гравитационными волнами – рябь в пространстве-времени, вызванная движением массивных объектов. Однако, несмотря на десятилетия поиска, волны не наблюдались – до сентября 2015 года. Именно тогда лазерная интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория (LIGO) обнаружила первые свидетельства существования гравитационных волн в виде «чириканья» – минутного сотрясения. пространства-времени, которое ускоряется и затем умирает.В данном случае это было вызвано двумя черными дырами в двойной системе, которые вначале вращались по орбите друг друга, но постепенно сошлись вместе и в конечном итоге сошлись в одну массивную дыру. Катастрофа произошла на расстоянии более миллиарда световых лет. Детекторы LIGO состоят из зеркал, расположенных на расстоянии четырех километров друг от друга, расстояние между которыми измеряется лазерными лучами, которые отражают свет взад и вперед между ними. Проходящая гравитационная волна заставляет пространство между двумя зеркалами дрожать в миллионы раз меньше диаметра одного атома – LIGO действительно представляет собой удивительный подвиг точной инженерии и настойчивости.
С момента той первой находки было обнаружено более дюжины подобных событий, открыв новое поле, которое исследует динамику самого пространства. Одно событие представляло особый астрофизический интерес, потому что оно сигнализировало о слиянии двух пульсаров. В отличие от слияния черных дыр, такое столкновение – разрыв между двумя сверхплотными звездами – дает импульс оптического света, рентгеновских и гамма-лучей. Открытие заполнило пробел в классической работе BBFH: авторы объяснили происхождение многих элементов в космосе, но были сбиты с толку ковкой золота.В 1970-х Дэвид Н. Шрамм и его коллеги предположили, что экзотические ядерные процессы, вовлеченные в гипотетические слияния звезд-пульсаров, могут сделать эту работу – теория, которая с тех пор была подтверждена.
Несмотря на невероятный прогресс в астрономии за последние 175 лет, у нас, возможно, сейчас больше вопросов, чем тогда.
Возьмем темную материю. Я официально заявляю, что более 20 лет назад мы узнали природу темной материи задолго до сегодняшнего дня.Хотя это предсказание оказалось неверным, я не теряю надежды. Однако темная энергия – это совсем другая история. Темная энергия появилась в 1998 году, когда исследователи, измеряющие расстояния и скорости сверхновых, обнаружили, что расширение Вселенной на самом деле ускоряется. Гравитационное притяжение, притягивающее галактики друг к другу, казалось, подавлено новой загадочной силой, скрытой в пустом пространстве, которая раздвигает галактики, – силой, которая стала известна как темная энергия. Тайна темной энергии осталась в прошлом – мы до сих пор не знаем, что ее вызывает и почему она имеет особую силу, – и мы, вероятно, не поймем ее, пока не получим модель зернистости пространства в масштабе в миллиард миллиардов раз. меньше атомного ядра.Теоретики, работающие над теорией струн или петлевой квантовой гравитацией, решают эту проблему, но кажется, что это явление настолько недостижимо для любого эксперимента, что я не жду ответов в ближайшее время. Однако положительным моментом является то, что теория, которая могла бы объяснить энергию в космическом вакууме, могла бы также дать представление о самом начале нашей Вселенной, когда все было настолько сжато и плотно, что квантовые флуктуации могли потрясти весь космос.
Это подводит нас к другому важному вопросу, стоящему перед нами сейчас: как все это началось? Что именно послужило началом большого взрыва, положившего начало нашей Вселенной? Пережил ли космос период чрезвычайно быстрого раннего расширения, называемого инфляцией, как полагают многие теоретики? И есть еще кое-что: некоторые модели, такие как вечная инфляция, предполагают, что «наш» Большой взрыв может быть всего лишь одним островком пространства-времени на огромном архипелаге – одним большим взрывом среди многих.Если эта гипотеза верна, различные большие взрывы могут остывать по-разному, что в каждом случае приводит к уникальным законам физики – «мультивселенной», а не вселенной. Некоторые физики ненавидят концепцию мультивселенной, потому что она означает, что у нас никогда не будет четких объяснений фундаментальных чисел, управляющих нашими физическими законами, которые в этой более широкой перспективе могут быть просто экологическими катастрофами. Но наши предпочтения не имеют отношения к природе.
Около 10 лет назад я был на панели в Стэнфордском университете, где кто-то из аудитории спросил нас, сколько мы сделаем ставку на концепцию мультивселенной.Я сказал, что по шкале ставок на мою золотую рыбку, мою собаку или мою жизнь я был почти на уровне собаки. Андрей Линде, который 25 лет продвигал вечную инфляцию, сказал, что чуть не поставил на кон свою жизнь. Позже, узнав об этом, физик Стивен Вайнберг сказал, что с радостью поставит на пари мою собаку и жизнь Линде. Линде, моя собака и я будем мертвы, прежде чем вопрос будет решен. Но все это нельзя сбрасывать со счетов как метафизику. Это умозрительная наука – увлекательная наука. И это может быть правдой.
А что будет с нашей вселенной или мультивселенной? Долгосрочные прогнозы редко бывают надежными, но лучший и самый консервативный вариант состоит в том, что впереди нас ждет почти целая вечность с все более холодным и все более пустым космосом.Галактики разгонятся и исчезнут. Все, что останется с нашей точки зрения, это остатки Млечного Пути, Андромеды и более мелких соседей. Протоны могут распадаться, частицы темной материи могут аннигилировать, могут быть случайные вспышки при испарении черных дыр, а затем тишина.
Это возможное будущее основано на предположении, что темная энергия остается постоянной. Однако если он распадется, может произойти «большой хруст», когда Вселенная сожмется сама по себе. Или, если темная энергия усилится, произойдет «большой разрыв», когда галактики, звезды и даже атомы будут разорваны на части.
Другие вопросы, близкие к дому, мучают нас. Может ли быть жизнь на любой из этих новых планет, которые мы открываем? Здесь мы все еще находимся в сфере спекуляций. Но если происхождение жизни на Земле не связано с редкой случайностью, я ожидаю доказательства существования биосферы на экзопланете в течение 20 лет. Я не буду задерживать дыхание из-за открытия инопланетян, но думаю, что поиск внеземного разума – стоящая авантюра. Успех в поисках принесет важное сообщение о том, что концепции логики и физики не ограничиваются аппаратным обеспечением человеческих черепов.
До сих пор прогресс в космологии и астрофизике на 95 процентов приходился на развитие инструментов и технологий и менее чем на 5 процентов – на кабинетную теорию. Я ожидаю, что этот баланс сохранится. То, что Хаббл писал в 1930-х годах, остается хорошим изречением и сегодня: «Мы не должны переходить к мечтательным сферам спекуляций до тех пор, пока не будут исчерпаны эмпирические ресурсы».
За последние 175 лет было много особенно волнующих эпох: 1920-е и 1930-е годы, когда мы поняли, что Вселенная не ограничена Млечным путем, и 1960-е и 1970-е годы, когда мы открыли объекты, бросающие вызов классической физике, такие как нейтроны. звезды и квазары, а также подсказки о начале времени из космического микроволнового фона.С тех пор темп продвижения скорее снизился, чем замедлился.
Когда история науки будет написана, этот удивительный прогресс будет провозглашен одним из ее величайших триумфов – там, наверху, с тектоникой плит, геномом и Стандартной моделью физики элементарных частиц. А некоторые важные области астрономии только начинают развиваться. Исследованию экзопланет всего 25 лет, а серьезные работы в области астробиологии действительно только начинаются. На некоторых экзопланетах может быть жизнь – они могут даже укрывать инопланетян, которые уже знают все ответы.Я нахожу это обнадеживающим.
Предоставлено: Мориц Стефанер и Кристиан Лессер.Для получения дополнительной информации см. « Визуализация слов 175 лет в журнале« Scientific American »»
Узнайте о том, как стать астрономом
Чем занимается астроном?
Астроном – ученый-исследователь, который наблюдает и изучает Вселенную, чтобы получить более глубокое понимание космоса, планетарных и солнечных систем, а также отношения человека к космосу. Эти ученые используют оптические, радио и космические телескопы для сбора информации о движении, составе и характеристиках космических объектов, материи и явлений.Поскольку Вселенная настолько обширна и сложна, астрономы могут специализироваться в различных областях, в том числе:
Планетарная астрономия: Основное внимание в этой области уделяется открытию новых планет и изучению известных планет.
Звездная астрономия: Звездные астрономы изучают звезды и другие явления, связанные со звездами, такие как черные дыры, пульсары, туманности и белые карлики.
Солнечная астрономия: Эта специализированная область фокусируется на солнечных системах и связанных с ними явлениях, включая атмосферы, штормы и магнитные поля.
Галактическая астрономия: Галактические астрономы исследуют галактики, такие как Млечный Путь.
Космология: Это поле рассматривает всю вселенную, чтобы понять ее природу, происхождение и то, как она может развиваться.
Независимо от области специализации, которую выбирает астроном, большинство астрономов разделяют общие задачи и обязанности. К ним относятся:
Тесное сотрудничество с другими профессионалами для сотрудничества в исследованиях, проектировании и разработке решений
Общение и эффективная работа в группах, которые могут включать коллег-ученых, техников и инженеров
Сбор данных путем наблюдения и использование исследований для разработки нового оборудования и программного обеспечения
Разработка и проверка теорий на основе личных наблюдений и наблюдений коллег-ученых
Написание предложений и подача заявок на исследовательские гранты
Написание статей и статей, обычно с другими учеными
Преподавание в колледжах или университетах
Средняя зарплата
Заработная плата астрономов зависит от работодателя, опыта в своей области и местонахождения.Чтобы получить самую свежую информацию о заработной плате от Indeed, нажмите на ссылку о зарплате. Хотя конкретных данных о зарплатах астрономов нет, средняя информация о зарплате ученых-исследователей составляет:
- Обычная зарплата в США: 113 060 долларов в год
- Некоторые зарплаты варьируются от до 14000 долларов в год.
Требования к астрономам
Астрономы – это высококвалифицированные люди, которые в течение многих лет приобретают необходимые теоретические и практические знания.Им также необходимы определенные навыки для успешного выполнения своих обязанностей и обязанностей:
Образование
Астрономам нужна докторская степень, чтобы специализироваться в своей области. Обычно астроном сначала получает степень бакалавра физики, астрофизики или астрономии, которая включает курсовую работу по таким предметам, как физика, алгебра, математические вычисления, астрономия и статистика. Затем они могут получить степень магистра в области физики, астрофизики или астрономии, которая обычно занимает два года и может состоять из комбинации курсовой работы и написания диссертации.Курсовые работы для получения степени магистра различаются, но могут охватывать теоретические курсы, такие как астрофизика, космология и гидродинамика, а также методы наблюдений и методы анализа данных.
Наконец, когда они получают докторскую степень, кандидаты специализируются в определенной области астрономии, такой как солнечная или галактическая астрономия. Получение докторской степени. Получение степени обычно занимает около трех лет после получения степени магистра и включает в себя углубленные исследования под руководством специалиста в соответствующей области, в результате чего публикуется диссертационный проект.
Обучение
Большинство начинающих астрономов подают заявки на стипендию после получения докторской степени. квалификации. Постдокторантура, которая обычно длится от двух до трех лет, включает присоединение к существующей исследовательской программе или проведение независимых исследований в специализированной области, а также обучение и наставничество младших школьников. Постдокторские исследования часто проводятся в сотрудничестве с другими учеными.
Сертификаты
Поскольку астрономия – такой сложный и запутанный предмет, и тем, кто желает получить профессию, требуются годы обучения и подготовки, они обычно не получают сертификатов в своей области.
Тем не менее, астрономы могут присоединиться к следующим профессиональным организациям, где они могут обмениваться идеями, получать доступ к передовым объектам и посещать совместные встречи и исследовательские презентации:
Ассоциация университетов для исследований в области астрономии (AURA)
Эта организация, который состоит из 47 американских институтов и трех международных филиалов, управляет различными общественными обсерваториями, такими как Обсерватория Близнецов и Национальная солнечная обсерватория (НСО), для НАСА и Национального научного фонда.Квалифицированные исследователи из организаций-членов имеют доступ к этим объектам мирового класса, и все члены через назначенных представителей имеют право голоса в вопросах AURA.
Американское астрономическое общество (AAS)
AAS является основной организацией профессиональных астрономов в США и насчитывает более 6500 членов, включая астрономов, инженеров, математиков, геологов и физиков. Те, кто желает присоединиться к AAS, должны иметь ученую степень в области астрономии или смежных наук и опубликовать статьи в признанных международных журналах.Члены принимают участие в международных встречах, где они могут представить доклады и послушать всемирно известных докладчиков по актуальным темам.
Навыки
Помимо продвинутых знаний по таким предметам, как математика и физика, астрономам необходим ряд разнообразных навыков для успешного выполнения своих обязанностей. К ним относятся:
Работа в команде
Поскольку астрономия является настолько инновационной и сложной дисциплиной, астрономы регулярно сотрудничают с другими специалистами в своих исследованиях.Повседневная деятельность астронома также предполагает тесное сотрудничество с профессионалами в других областях, такими как инженеры и техники. Астрономы должны хорошо общаться и хорошо работать в команде.
Творческое мышление
Изучение астрономии требует решения проблем и творческого мышления. Поскольку работа астрономов связана с множеством неразгаданных загадок и неизведанных территорий, им приходится мыслить творчески и иногда делать смелые предположения.
Компьютерные навыки
Работа астрономов тесно связана с компьютерами и технологиями.Эти специалисты работают со сложными программами и часто проектируют сложные системы. Им необходимы обширные знания компьютерных систем и языков программирования.
Навыки письма
После разработки и проверки теорий и решения сложных научных проблем астрономы делятся своими открытиями в письменных отчетах, научных статьях и статьях. Поскольку их исследования часто требуют значительного финансирования, этим специалистам также приходится писать убедительные заявки на гранты.
Машиностроительные навыки
Некоторые астрономы создают свои собственные инструменты, что требует глубоких знаний в области электроники и механики.
Рабочая среда астронома
Рабочая среда астрономов может быть разной. Они могут работать в качестве профессоров или научных сотрудников в университетах, в то время как другие могут работать в обсерваториях и лабораториях, поддерживаемых государством. Некоторые работают в частных компаниях, например, в аэрокосмических фирмах.
Большинство астрономов работают на постоянной основе, обычно в рабочее время, за исключением периодических наблюдений в ночное время.Рабочая среда астронома может включать следующее:
- Исследования в группе ученых в обсерваториях или лабораториях
- Работа в офисе, которая может включать написание отчетов, работу над документами, статьями и предложениями
- Создание или работа с передовые программы
- Периодические поездки для проведения исследований в определенных обсерваториях или для представления докладов на международных конференциях
Как стать астрономом
Если вы планируете карьеру астронома, это типичные шаги, которые вам нужно сделать возьмите, прежде чем вы сможете занять должность в этой сфере:
Получите степень бакалавра. Учеба на степень бакалавра наук в области астрофизики, астрономии или в смежных областях, таких как математика или физика.
Получите степень магистра. Затем получите степень магистра, например магистра наук в области астрономии, астрофизики или космологии. Получение степени магистра обычно занимает два года и может включать курсовую работу и написание диссертации.
Получите докторскую степень. Сосредоточьтесь на конкретной области астрономии, такой как солнечная, галактическая или планетарная астрономия, на докторском уровне.Получение докторской степени. Обычно это занимает около трех лет, в течение которых кандидаты исследуют и пишут обширную диссертацию.
Подайте заявку на постдокторскую должность. Большинство честолюбивых астрономов затем подают заявки на получение докторской степени в университете. Это исследовательские должности, на которых кандидаты получают опыт и практические знания в специализированных областях.
Обновите свое резюме и CV. В зависимости от ваших карьерных целей подайте заявку на академические должности в университетах, аэрокосмических компаниях, обсерваториях или космических агентствах, используя резюме или резюме, которое включает ваш самый высокий уровень образования, опыта, исследований и опубликованных работ.
Пример должностной инструкции астронома
Кафедра физики и астрономии в Университете Шерлока ищет опытного астронома-теоретика или астронома-наблюдателя в специализированной области образования галактических звезд и планет, чтобы он присоединился к нашему факультету в качестве доцента. Помимо продолжения нашей исследовательской деятельности на кафедре путем разработки независимой исследовательской программы, успешный кандидат будет оказывать помощь в чтении лекций на курсах бакалавриата и магистратуры.Кандидатам требуется как минимум докторская степень. в области астрономии или астрофизики и минимум два года опыта работы в этой области.