Astronomia - Polski Serwis Naukowy

Mgławica Kraba – pozostałość po supernowej. Zdjęcia z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a.

Astronomia (gr. ἀστρονομία astronomía) – nauka przyrodnicza, która zajmuje się badaniem ciał niebieskich (np. gwiazd, planet, komet, mgławic, gromad i galaktyk) oraz zjawisk, które zachodzą poza Ziemią, jak również tych, które oddziałują w jej atmosferze, wnętrzu lub na powierzchni, a są pochodzenia poza planetarnego (np. neutrina, wtórne promieniowanie kosmiczne). Skoncentrowana jest na fizyce, chemii, meteorologii i ruchu ciał niebieskich, zajmuje się także powstaniem i rozwojem (ewolucją) Wszechświata.

Galaktyka (z gr. γαλα – mleko) – duży, grawitacyjnie związany układ gwiazd, pyłu i gazu międzygwiazdowego oraz niewidocznej ciemnej materii. Typowa galaktyka zawiera od 107do 1012 gwiazd, orbitujących wokół środka swojej masy.
Kometa – małe ciało niebieskie poruszające się w układzie planetarnym, które na krótko pojawia się w pobliżu gwiazdy centralnej. Ciepło tej gwiazdy powoduje, że wokół komety powstaje koma, czyli gazowa otoczka. W przestrzeń kosmiczną jądro komety wyrzuca materię, tworzącą dwa warkocze kometarne – gazowy i pyłowy, skierowane pod różnymi kątami do kierunku ruchu komety. Gazowy warkocz komety jest zawsze zwrócony w kierunku przeciwnym do gwiazdy, co spowodowane jest oddziaływaniem wiatru słonecznego, który "wieje" zawsze od gwiazdy. Pyłowy warkocz składa się z drobin zbyt masywnych, by wiatr słoneczny mógł znacząco zmienić kierunek ich ruchu.

Astronomia jest jedną z najstarszych nauk. Kultury prehistoryczne pozostawiły astronomiczne artefakty, takie jak egipskie piramidy, czy Stonehenge. Cywilizacje, takie jak: Babilończycy, Grecy, Chińczycy, Indusi i Majowie wykonywali metodyczne obserwacje nocnego nieba. Jednakże dopiero wynalezienie teleskopu sprawiło, że astronomia była w stanie przekształcić się w nowoczesną naukę. Historycznie w astronomię włączano tak różne dyscypliny, jak astrometria, astronawigacja, astronomia obserwacyjna, tworzenie kalendarzy, a nawet astrologia. Obecnie pojęcie profesjonalnej astronomii jest niemal tożsame z pojęciem astrofizyki.

Wszechświat – wszystko, co fizycznie istnieje: cała przestrzeń, czas, wszystkie formy materii i energii oraz prawa fizyki i stałe fizyczne określające ich zachowanie. Słowo "wszechświat" może być też używane w innych kontekstach, jako synonim słów kosmos (w rozumieniu filozofii), świat czy Natura. Natomiast w naukach ścisłych słowa wszechświat i kosmos są równoważne.
Wodór cząsteczkowy, wodór dwuatomowy, wodór molekularny (H2) to najprostsza dwuatomowa cząsteczka chemiczna. Składa się z dwóch atomów wodoru. Występuje w dwóch odmianach o nieco innych właściwościach fizycznych (np. o różnym cieple właściwym) jako ortowodór i parawodór różniące się wzajemną orientacją spinów protonów. W ortowodorze spiny skierowane są zgodnie, zaś w parawodorze — przeciwnie. Naturalny wodór molekularny w temperaturze pokojowej stanowi mieszaninę obu odmian (ok. 75% ortowodoru i 25% parawodoru czyli w stosunku 3:1). Przemiana ortowodoru w parawodór jest egzotermiczna i jest katalizowana przez substancje paramagnetyczne. W niskich temperaturach (temperatury poniżej 40 K) udział parawodoru wzrasta aż do 100%.

W XX wieku w dziedzinie astronomii nastąpił podział na oddziały obserwacyjne i teoretyczne. Astronomia obserwacyjna koncentruje się na pozyskiwaniu danych z obserwacji ciał niebieskich, które są następnie analizowane przy użyciu podstawowych zasad fizyki. Astronomia teoretyczna jest zorientowana na rozwój przy pomocy komputerów i modeli analitycznych do opisu zjawisk i obiektów astronomicznych. Te dwie dziedziny wzajemnie się uzupełniają, astronomia teoretyczna stara się wyjaśnić wyniki obserwacji, a dane obserwacyjne służą do weryfikacji modeli teoretycznych.

Promieniowanie hamowania (niem. Bremsstrahlung) – promieniowanie elektromagnetyczne powstające podczas hamowania cząstki obdarzonej ładunkiem elektrycznym w polu jądra atomowego. Promieniowanie to jest jedna z dróg utraty energii przez poruszającą się naładowaną cząstkę.
Obłok Oorta (znany też pod nazwą Obłoku Öpika-Oorta) – hipotetyczny sferyczny obłok składający się z lodu, pyłu, gazów i planetoid obiegających Słońce w odległości od 300 do 100 000 j.a.[1] Rozciąga się on do około jednej czwartej odległości do Proxima Centauri i około tysiąckrotnie dalej niż Pas Kuipera i dysk rozproszony – gdzie krążą znane obiekty transneptunowe. Zewnętrzne granice Obłoku Oorta wyznaczają granicę grawitacyjnej dominacji Układu Słonecznego [2].

Astronomowie-amatorzy przyczynili się do wielu ważnych odkryć astronomicznych, a astronomia jest jedną z niewielu nauk, gdzie amatorzy mogą nadal odgrywać aktywną rolę, zwłaszcza w dziedzinie odkrywania i obserwacji zjawisk przejściowych.

Astronomii nie należy mylić z astrologią, która jest systemem przekonań utrzymującym, że sprawy ludzkie są skorelowane z pozycjami ciał niebieskich. Mimo że obie dziedziny mają wspólne pochodzenie i część metod (np. wykorzystywanie efemeryd), są to odrębne pojęcia.

Leksykologia

Astronomia (z greckich słów: ἄστρον ástron ‘gwiazda’ i νόμος nómos ‘prawo’ lub ‘kultura’) to termin, oznaczający dosłownie „prawa gwiazd” lub „kulturę z gwiazd”, w zależności od tłumaczenia.

William Herschel, właściwie Friedrich Wilhelm Herschel (ur. 15 listopada 1738 r. w Hanowerze, Niemcy, zm. 25 sierpnia 1822 r. w Windsorze) – syn Izaaka i Anny Herschel, słynny astronom, konstruktor teleskopów i kompozytor, znany z wielu odkryć astronomicznych, a szczególnie z odkrycia Urana.
Nauki przyrodnicze (w terminologii angielskiej zwane natural sciences) to mało precyzyjne określenie dziedzin nauki, które zajmują się badaniem różnych aspektów świata materialnego, ożywionego i nieożywionego, zazwyczaj z zastosowaniem aparatu matematycznego, jak również właściwej sobie metodologii.

Stosowanie terminów „astronomia” i „astrofizyka”

Określenia „astronomia” i „astrofizyka” mogą być używane w odniesieniu do tego tematu wymiennie. W oparciu o ścisłe definicje słownikowe termin astronomia odnosi się do badania obiektów poza atmosferą Ziemi i ich właściwości fizycznych i chemicznych, a astrofizyka do działu astronomii związanego z badaniem procesów fizycznych, budową i prawami rządzącymi obiektami astronomicznymi oraz ich dynamiką i oddziaływaniem. Rozróżnienie tych dwóch podejść z powodów historycznych uwidocznione jest, na przykład, w nazwach czasopism. Jeden z wiodących periodyków naukowych w tej dziedzinie to czasopismo europejskie „Astronomia i astrofizyka”, w USA wydawane są osobno czasopisma „Astronomical Journal” i „Astrophysical Journal”. Odkąd większość współczesnych badań astronomicznych mocno związana jest z fizyką te pojęcia stosowane są wymiennie.

Ciemna energia – w kosmologii jest hipotetyczną formą energii, która wypełnia całą przestrzeń i wywiera na nią ujemne ciśnienie, wywołując rozszerzanie się Wszechświata. Jest to jedno z pojęć wprowadzone w celu wyjaśnienia przyspieszania ekspansji kosmosu oraz problemu brakującej masy we Wszechświecie.
Saros – w astronomii okres, po którym Ziemia, Słońce i Księżyc powracają do prawie takiego samego położenia względem siebie, a cykle zaćmień Słońca i Księżyca zaczynają się powtarzać.

Historia

Mapa nieba z 17 wieku, sporządzona przez holenderskiego kartografa Frederika de Wita.

Ferdinand Verbiest, nadworny astronom cesarza Chin.

W dawnych czasach astronomia obejmowała jedynie obserwacje i przewidywania zachowań obiektów widocznych gołym okiem. W niektórych miejscach, takich jak Stonehenge, wczesne kultury budowały ogromne artefakty, które prawdopodobnie miały astronomiczny cel. Oprócz zastosowań rytualnych były to obserwatoria pomagające m.in. wyznaczyć długość roku, co umożliwiało zwiększenie wydajności upraw.

Teleskop kosmiczny Comptona (ang. Compton Gamma Ray Observatory, CGRO) został wyniesiony 5 kwietnia 1991 roku na orbitę na pokładzie promu Atlantis w misji STS-37. Teleskop prowadził obserwacje w zakresie promieniowania gamma. Nosił imię Arthura Comptona, amerykańskiego fizyka, który odkrył nazwany jego imieniem efekt, polegający na rozpraszaniu promieniowania gamma na elektronach wewnątrz atomu.
Gwiazdy I populacji – gwiazdy młode, uformowane stosunkowo późno - po uformowaniu się galaktyki. Charakteryzują się wysoką zawartością pierwiastków ciężkich (metalicznych).

Osobny artykuł: Archeoastronomia.

Przed wynalezieniem narzędzi, takich jak teleskop, badania gwiazd musiały być prowadzone jedynie przy pomocy gołego oka. W rozwiniętych cywilizacjach, zwłaszcza w Mezopotamii, Chinach, Egipcie, Grecji, Indiach i Ameryce Środkowej, budowano pierwsze obserwatoria i badano poglądy na temat natury wszechświata. Większość wczesnych obserwacji astronomicznych faktycznie służyła sporządzaniu katalogów gwiazd i planet, co obecnie jest przedmiotem zainteresowań astrometrii. Z tych obserwacji wywnioskowano ruch planet i sformułowano pierwsze filozoficzne wnioski. Ziemia była uważana za centrum Wszechświata, a wokół niej krążyć miały: Księżyc, Słońce i planety otoczone sferą gwiazd. Teoria ta znana jest jako geocentryczny model Wszechświata.

Pas planetoid – obszar rozciągający się pomiędzy orbitami Marsa i Jowisza. W obszarze tym znajduje się wiele małych ciał niebieskich – planetoid, z których znane są już setki tysięcy. 220 planetoid ma średnicę przekraczającą 100 km. Łączna masa wszystkich obiektów w pasie planetoid szacowana jest na 2,3×1021 kg i jest tylko pięć razy mniejsza od masy Plutona.
Teleskop (gr. tēle-skópos – daleko widzący) – przyrząd optyczny złożony z dwóch elementów optycznych: obiektywu i okularu (teleskop soczewkowy) lub z okularu i zwierciadła (teleskop zwierciadlany), połączonych tubusem. Służy do powiększania odległych obrazów. Zarówno teleskop soczewkowy, jak i teleskop zwierciadlany dają obraz rzeczywisty powiększony, odwrócony lub prosty.

Szczególnie ważnym dla wczesnego rozwoju był początek astronomii matematycznej i naukowej (zapoczątkowanych przez Babilończyków), które stały się podstawą dla wielu innych cywilizacji. Babilończycy odkryli również cykliczność zaćmień księżycowych zwaną saros.

Grecki równikowy zegar słoneczny z III lub II wieku p.n.e.

Po Babilończykach znaczne postępy w astronomii poczyniono w starożytnej Grecji i świecie helleńskim. Grecka astronomia od początku charakteryzowała się dążeniem do racjonalnego fizycznego wyjaśnienia zjawisk niebieskich. W III wieku p.n.e, Arystarch z Samos posługując się metodą geometryczną, wyliczył względne rozmiary i wzajemne odległości Słońca, Ziemi i Księżyca. Był także pierwszym, który zaproponował heliocentryczny model Układu Słonecznego. W II wieku p.n.e. Hipparchos z Nikei odkrył precesję, obliczając wielkość i odległość Księżyca oraz skonstruował pierwsze znane astronomiczne urządzenie – astrolabium. Hipparch stworzył również kompleksowy katalog 1020 gwiazd zawierający ich pozycje i oceny blasku. Większość nazw konstelacji północnej półkuli zaczerpnięto z greckiej astronomii. Mechanizm z Antykithiry (ok. 150–80 p.n.e.) był jednym z pierwszych narzędzi przeznaczonych do obliczania położenia pozycji Słońca, Księżyca i planet na dany dzień. Urządzenia o podobnym stopniu skomplikowania nie pojawiły się aż do XIV wieku, gdy w Europie skonstruowano zegar astronomiczny.

Linia spektralna — ciemna lub jasna linia w jednolitym, ciągłym widmie, powstającą wskutek nadmiaru lub deficytu fotonów (w porównaniu z pobliskimi częstotliwościami) w wąskim zakresie częstotliwości.
Paralaksa – efekt niezgodności różnych obrazów tego samego obiektu obserwowanych z różnych kierunków. W szczególności paralaksa odnosi się do jednoczesnego obserwowania obiektów leżących w różnych odległościach od obserwatora lub urządzenia obserwującego, a objawia się tym, że obiekty te na obu obrazach są oddalone od siebie o odmienną odległość kątową lub też nachodzą na siebie na tych obrazach w odmiennym stopniu.

W średniowiecznej Europie rozwój astronomii uległ zastojowi co najmniej do XIII wieku. W tym okresie nastąpił jednak jej rozkwit w świecie islamu i innych częściach świata. Pierwsze obserwatoria astronomiczne na obszarze muzułmańskim powstały na początku IX wieku. W roku 964 została odkryta przez perskiego astronoma Al Sufiego i po raz pierwszy opisana w jego Księdze gwiazd stałych Galaktyka Andromedy, najbliższa galaktyka Drogi Mlecznej. SN 1006 – najjaśniejsza zarejestrowana w historii supernowa została zaobserwowana przez egipsko-arabskiego astronoma Aliego ibn Ridwana w roku 1006. Wzmianki o niej znajdują się również w kronikach chińskich z tego okresu. Astronomowie wprowadzili wiele do dziś stosowanych arabskich słów do nazewnictwa gwiazd. Uważa się, że obserwatoria astronomiczne mieściły się również w ruinach Wielkiego Zimbabwe i w Timbuktu. Według Europejczyków w przedkolonialnej Czarnej Afryce nie prowadzono obserwacji astronomicznych, ale nowoczesne odkrycia dowodzą inaczej.

Język grecki albo greka — język indoeuropejski z grupy helleńskiej, w starożytności ważny język basenu Morza Śródziemnego. W cywilizacji Zachodu zaadaptowany obok łaciny jako język terminologii naukowej, wywarł wpływ na wszystkie współczesne języki europejskie, a także część pozaeuropejskich i starożytnych. Od X wieku p.n.e. zapisywany jest alfabetem greckim. Obecnie, jako język nowogrecki, pełni funkcję języka urzędowego w Grecji i Cyprze. Jest też jednym z języków oficjalnych Unii Europejskiej. Po grecku mówi współcześnie około 15 milionów ludzi.
Astronomia rentgenowska zajmuje się rejestracją promieniowania rentgenowskiego pochodzącego z kosmosu. Zakres energii obserwowanych fotonów promieniowania X zawiera się w przedziale od 0,1 do 500 keV, co odpowiada długości fali pomiędzy 12 a 2,5 pm.

W starożytności nie występowało rozróżnienie pomiędzy astronomią a astrologią. Astrologia była wówczas wyżej ceniona jako nauka, astronomia była jedynie jej nauką pomocniczą. Dopiero usunięcie w XVIII wieku katedr astrologii na uniwersytetach zepchnęło ją do roli gazetowej pseudonauki.

Rewolucja naukowa

Szkice i obserwacje Galileusza wykazały, że powierzchnia Księżyca jest górzysta

W okresie renesansu Mikołaj Kopernik zaproponował heliocentryczny model Układu Słonecznego (jako pierwszy zaproponował go Arystarch z Samos). Jego teoria została później obroniona, rozszerzona i poprawiona przez Galileusza i Johannesa Keplera. Galileo Galilei zrewolucjonizował obserwacje: używał teleskopu i systematycznie stosował metodę doświadczalną w badaniu zjawisk przyrody, a swoje obserwacje astronomiczne skrupulatnie szkicował i opisywał. Kepler natomiast jako pierwszy w prawidłowy sposób opisał ruch ciał niebieskich wokół Słońca. Stwierdził, że planety poruszają się po eliptycznych orbitach, a nie kołowych, jak dotąd sądzono. Nie udało mu się jednak sformułować właściwej teorii na podstawie swoich zapisków. Dopiero Isaac Newton przedstawił prawo powszechnego ciążenia oraz prawa ruchu pozwalające ostatecznie wyjaśnić ruchy ciał niebieskich. Skonstruował również teleskop zwierciadlany.

Koronalny wyrzut masy (ang. coronal mass ejections – CMEs) – olbrzymi obłok plazmy, w którym pole magnetyczne jest bardziej intensywne, przyspieszane w obszarze korony słonecznej i wyrzucane w przestrzeń międzyplanetarną. Masa materii skupionej w ukształtowanym plazmoidzie sięga miliardów ton, a składa się głównie z elektronów i protonów z niewielkim dodatkiem jonów cięższych pierwiastków, jak hel, tlen i żelazo. Obłoki wyrzuconej plazmy osiągają prędkość od prawie 200 do ponad 2000 km/s. Wyrzuty koronalne są skutkiem rekoneksji magnetycznej podczas rozbłysków słonecznych i protuberancji. Częstość ich występowania zmienia się w zależności od fazy cyklu aktywności słonecznej. Podczas minimum aktywności zjawisko zanika, a podczas maksimum częstość wzrasta do 4 – 5 dziennie. W przestrzeni międzyplanetarnej plazma ta rozchodzi się w postaci stosunkowo dobrze ukierunkowanego i wąskiego wyrzutu rozszerzającego się do średnicy np. 50 milionów km na odległości orbity Ziemi.
Gwiazda zmienna – gwiazda, która w znaczący sposób zmienia swoją jasność. Ogólnie rzecz biorąc, każda gwiazda wykazuje drobne fluktuacje jasności, ale są one w większości przypadków praktycznie niezauważalne – na przykład jasność Słońca zmienia się o ok. 0,1% w 11-letnim cyklu.

Dalsze odkrycia szły w parze z poprawą jakości i wielkości teleskopów. Bardziej obszerne katalogi gwiazd były sporządzane przez Nicolasa Louisa de Lacaille. Z kolei William Herschel sporządził szczegółowy katalog mgławic i gromad, a w roku 1781 odkrył Urana, pierwszą nową planetę. W 1838 Bessel po raz pierwszy zmierzył odległość do innej gwiazdy – 61 Cygni, przy pomocy paralaksy.

Nicolas Louis de Lacaille (ur. 15 maja 1713, zm. 21 marca 1762) – francuski astronom, który jako pierwszy podjął próbę zrobienia mapy obejmującej całe niebo południowe.
Wikicytaty to polska wersja serwisu Wikiquote, siostrzanego projektu Wikipedii, który działa jako jedno z przedsięwzięć Fundacji Wikimedia. Angielska wersja powstała 27 czerwca 2003, zaś polska 17 lipca 2004 roku. Wikicytaty są obecnie trzecią pod względem wielkości wersją językową - zawierają ponad 8,5 tysiąca artykułów ustępując tylko projektowi angielskiemu (ponad 17,7 tys. stron) i włoskiemu (ponad 9,7 tys. artykułów). W lipcu 2007 uruchomiono czterdziestą wersję językową.

W XVIII–XIX wieku zwrócenie uwagi przez Eulera, Clairauta i D’Alemberta na problem trzech ciał pozwoliło dokładniej prognozować ruch Księżyca i planet. Ich praca rozwijana później przez Lagrange’a i Laplace’a pozwoliła również szacować masę tych obiektów na podstawie ich perturbacji.

Znaczący postęp w astronomii nastąpił wraz z wprowadzeniem nowych technologii, w tym spektroskopu i fotografii. W latach 1814–1815 Fraunhofer odkrył około 600 linii absorpcyjnych Słońca, nazwanych później na jego cześć. Inne gwiazdy okazały się być podobne do Słońca, różniły się rozmiarami, temperaturami i masą.

Kangxi, chin. 康熙, Kāngxī; imię prywatne 玄燁, Xuányè (ur. 4 maja 1654, zm. 20 grudnia 1722) – cesarz Chin z dynastii Qing, panujący w latach 1661–1722.
Widmo absorpcyjne – widmo, które powstaje podczas przechodzenia promieniowania elektromagnetycznego przez chłonny ośrodek absorbujący promieniowanie o określonych długościach. Można zarejestrować przy użyciu metod spektroskopii. Graficznie ma postać widma ciągłego z ciemnymi liniami (dla gazowych pierwiastków). Występowanie widma absorpcyjnego jest spowodowane pochłanianiem przez substancję fotonów tylko o określonych długościach fali – takich, które mogą spowodować wzbudzenie atomu lub cząsteczki do stanu dopuszczanego przez prawa mechaniki kwantowej. Zmiany stanu wzbudzenia dotyczą zarówno elektronów jak i oscylacji i rotacji całych cząstek.

Istnienie Drogi Mlecznej jako oddzielnej grupy gwiazd stwierdzono w XX wieku wraz z odkryciem innych galaktyk. Wkrótce po tym dowiedziono, że Wszechświat się rozszerza, a większość galaktyk oddala się od Drogi Mlecznej. Odkryto również wiele egzotycznych obiektów, takich jak: kwazary, pulsary, blazary i galaktyki radiowe. Obserwacje tych obiektów wykorzystano do opracowania teorii fizycznych oraz opisów innych zjawisk takich jak czarne dziury czy gwiazdy neutronowe. Dużego postępu w XX wieku dokonała kosmologia fizyczna. Powszechnie przyjęto Teorię Wielkiego Wybuchu silnie wspieraną przez dowody dostarczane przez astronomów i fizyków, takie jak kosmiczne mikrofalowe promieniowanie tła czy prawo Hubble’a.

TRACE (ang. Transition Region and Coronal Explorer) – teleskop kosmiczny NASA służący do badania związku pomiędzy polem magnetycznym Słońca a strukturami plazmy, na podstawie zdjęć wysokiej rozdzielczości i obserwacji fotosfery oraz obszarów przejściowych do korony słonecznej.
Islam (arab. الإسلام ; al-islām) – religia monoteistyczna, druga na świecie pod względem liczby wyznawców po chrześcijaństwie Świętą księgą islamu jest Koran, a zawarte w nim objawienie ma stanowić ostateczne i niezmienne przesłanie Boga do ludzi.

Obserwacje astronomiczne

Orientacyjny wykres przepuszczalności atmosfery ziemskiej w różnych zakresach długości fal elektromagnetycznych

Osobny artykuł: Astronomia obserwacyjna.

W astronomii głównym źródłem informacji o ciałach niebieskich i innych obiektach są obserwacje promieniowania elektromagnetycznego. Można je skategoryzować według obserwowanego zakresu długości fal. Niektóre widma mogą być obserwowane z powierzchni Ziemi, podczas gdy inne są widoczne jedynie na bardzo dużej wysokości lub z przestrzeni kosmicznej.

Mauna Kea - (w języku hawajskim biała góra) - najwyższy wulkan archipelagu Hawajów, usytuowany na wyspie Hawaii, i zarazem jeden z największych wulkanów na Ziemi. Szczyt wulkanu Mauna Kea wznosi się na wysokość 4207 m powyżej poziomu morza, ale zarazem 10203 m od podstawy na dnie Oceanu Spokojnego (Co daje największą na świecie wysokość względną (od podstawy do wierzchołka)). Mauna Kea zaczęła wyrastać z dna morskiego ok. 800 000 lat temu. W ciągu ostatnich 10 000 lat wybuchała parokrotnie. Ostatni raz erupcja nastąpiła ok. 3500 lat temu.
Minimum Maundera – okres trwający od 1645 do 1717 roku, podczas którego zaobserwowano znacznie mniej plam słonecznych (około 50) w porównaniu z pierwszą połową wieku. Okres ten nazwany został na cześć angielskiego astronoma Edwarda W. Maundera (1851–1928).

Radioastronomia

Osobny artykuł: Radioastronomia.

Radioastronomia zajmuje się badaniem kosmosu z użyciem fal od poniżej 1 mm do setek metrów. Radioastronomia różni się od większości innych form obserwacji tym, że obserwowane fale radiowe mogą być traktowane jako fale, a nie jako oddzielne fotony. Jest więc stosunkowo łatwo zmierzyć amplitudy i fazy, co nie jest takie proste na mniejszych długościach fal.

Atmosfera Marsa jest bardzo cienka i rozrzedzona w porównaniu z ziemską, ciśnienie atmosferyczne wynosi od 30 Pa na wierzchołku Olympus Mons do ponad 1155 Pa w dnie Hellas Planitia. Skład atmosfery to głównie dwutlenek węgla (95,32%), azot (2,7%) i argon (1,6%). Pozostałe 0,38% stanowią pierwiastki śladowe, wśród których znajduje się także tlen.
Majowie – grupa ludów indiańskich mówiących językami z rodziny maja, zamieszkujących południowo-wschodni Meksyk (półwysep Jukatan i stan Chiapas), Gwatemalę, Belize i zach. Honduras; w węższym znaczeniu nazwa „Majowie” odnosi się wyłącznie do grupy zamieszkującej półwysep Jukatan (tzw. Majowie jukatańscy).

Choć część fal radiowych wytwarzana jest przez ciała niebieskie w wyniku emisji cieplnej, większość emisji radiowej obserwowanej z Ziemi jest widoczna w postaci promieniowania synchrotronowego, które jest wytwarzane, gdy elektrony oscylują w polu magnetycznym. Dodatkowo liczne linie spektralne wytwarzane przez środek międzygwiazdowy (w szczególności wodór) są obserwowalne w paśmie radiowym.

Supergromada – zgrupowanie setek lub tysięcy grup i gromad galaktyk. Supergromady są jednymi z największych znanych struktur we Wszechświecie. Istnienie supergromad wskazuje na to, że galaktyki są rozłożone we Wszechświecie nierównomiernie, nawet w dużych skalach. Większość z nich łączy się w grupy i gromady, przy czym grupy zawierają do 50 galaktyk, a gromady do kilku tysięcy. Te grupy i gromady, a także dodatkowe odizolowane galaktyki, tworzą razem większe struktury zwane właśnie supergromadami.
Izotopy – odmiany pierwiastka chemicznego różniące się liczbą neutronów w jądrze atomu (z definicji atomy tego samego pierwiastka mają tę samą liczbę protonów w jądrze). Izotopy tego samego pierwiastka różnią się liczbą masową (łączną liczbą neutronów i protonów w jądrze), ale mają tę samą liczbę atomową (liczbę protonów w jądrze).

Istnieje szeroki wybór obiektów obserwacji w zakresie fal radiowych, w tym: supernowe, gaz międzygwiazdowy, pulsary i galaktyki aktywne.

Astronomia podczerwona

Osobny artykuł: Astronomia podczerwona.

Astronomia podczerwona zajmuje się rejestrowaniem i analizą promieniowania podczerwonego (długości fal dłuższych niż światło czerwone). Oprócz fal o długości bliskiej długości fal światła widzialnego promieniowanie podczerwone jest silnie pochłaniane przez atmosferę, która także emituje fale w podczerwieni. W związku z tym obserwatoria muszą znajdować się w wysokich suchych miejscach lub całkowicie poza atmosferą – w kosmosie. Widmo w podczerwieni jest przydatne do badania obiektów (takich jak planety, czy dyski protoplanetarne), które są zbyt zimne, aby emitować światło widzialne. Dłuższe fale podczerwieni przenikają przez chmury pyłu, który pochłania światło widzialne, pozwalając na obserwowanie w podczerwieni młode gwiazdy w obłokach molekularnych i jądrach galaktyk. Niektóre cząsteczki silnie promieniują w podczerwieni, co może być wykorzystane w badaniach chemicznych przestrzeni. Badanie promieniowania podczerwonego okazuje się w szczególności przydatne do wykrywania wody w kometach.

Obiekty bliskie Ziemi (NEO od ang. Near-Earth objects) to planetoidy, komety i duże meteoryty, których orbity znajdują się blisko (odległość peryhelium < 1,3 j.a.) orbity Ziemi, i które mogą więc stanowić niebezpieczeństwo dla Ziemi. Zależnie od ich rozmiarów i bliskości, obiekty NEO są też łatwiejsze w dostępie dla sond kosmicznych z Ziemi i są ważne dla przyszłych badań naukowych i rozbudowy komercyjnej. Niektóre planetoidy bliskie Ziemi mogą być osiągane ze znacznie mniejszą zmianą prędkości (ΔV) niż Księżyc.
Wodór (H, łac. hydrogenium) – pierwiastek chemiczny, niemetal z bloku s układu okresowego. Jest to najprostszy możliwy pierwiastek o liczbie atomowej 1, składający się z jednego protonu i jednego elektronu.

Astronomia optyczna

Teleskopy Kecka (w środku) i Subaru (z lewej) na Mauna Kea – oba działają w bliskiej podczerwieni i świetle widzialnym. Z prawej teleskop działający w bliskiej podczerwieni – NASA IRTF.

Osobny artykuł: Astronomia optyczna.

Astronomia optyczna jest najstarszą formą obserwacji. Obrazy pierwotnie były sporządzane ręcznie. Na przełomie XIX i XX wieku zaczęto wykorzystywać sprzęt fotograficzny. Współczesne obserwacje rejestrowane są detektory elektroniczne a zapisywane cyfrowo, np. kamery z czujnikami CCD. Mimo że światło widzialne rozciąga się od około 4000 do 7000 A (400 nm–700 nm), ten sam sprzęt stosuje się także do obserwacji bliskiego ultrafioletu i bliskiej podczerwieni.

Wiktionary – projekt Fundacji Wikimedia, którego założeniem jest stworzenie wolnego słownika w każdym języku opartego na mechanizmie wiki (zawierającego m.in. synonimy czy tłumaczenia). Wiktionary jest jednym z siostrzanych projektów Wikipedii.
Astrometria (astronomia pozycyjna) – najstarszy dział astronomii zajmujący się pomiarami pozornych położeń i ruchów ciał niebieskich. Dzieli się na astronomię sferyczną, zawierającą matematyczną teorię potrzebną do opisywania ruchów ciał na sferze niebieskiej oraz astronomię praktyczną, obejmującą teorię przyrządów astrometrycznych, metody obserwacji i ich opracowywania.

Astronomia ultrafioletowa

Termin ten używany jest w odniesieniu do obserwacji w paśmie ultrafioletu: od 100 do 3200 Å (10–320 nm). Światło na tych długościach fal jest pochłaniane przez atmosferę Ziemi, więc obserwacje muszą być wykonywane z górnych warstw atmosfery lub z kosmosu. Technika ta najczęściej wykorzystywana jest do badania promieniowania cieplnego i linii widmowych z gorących niebieskich gwiazd (gwiazdy OB), które są szczególnie aktywne w tym zakresie. Włączając w to niebieskie gwiazdy w innych galaktykach, które były celami wielu badań promieniowania ultrafioletowego. Innymi obiektami często obserwowanymi w świetle ultrafioletowym są: mgławice planetarne, pozostałości po supernowych oraz galaktyki aktywne. Ponieważ światło ultrafioletowe jest łatwo wchłaniane przez pył międzygwiazdowy, konieczna jest niezbędna korekcja aparatury.

Księżyc (, nieco więcej niż 1/4 średnicy Ziemi. Oznacza to, że objętość Księżyca wynosi około 1/50 objętości kuli ziemskiej. Przyspieszenie grawitacyjne na jego powierzchni jest blisko 6 razy słabsze, niż na Ziemi. Księżyc wykonuje pełny obieg wokół Ziemi w ciągu 27,3 dnia (tzw. miesiąc syderyczny), a okresowe zmiany w geometrii układu Ziemia-Księżyc-Słońce powodują występowanie powtarzających się w cyklu 29,5-dniowym (tzw. miesiąc synodyczny) faz Księżyca.
Galaktyki nieregularne (Irr – od ang. Irregular) – są galaktykami, które nie mają określonego symetrycznego kształtu. Stanowią ok. 5% populacji wszystkich galaktyk.

Astronomia rentgenowska

Osobny artykuł: Astronomia rentgenowska.

Astronomia rentgenowska zajmuje się rejestracją promieniowania rentgenowskiego pochodzącego z kosmosu. Zazwyczaj odbierane są sygnały emitowane przez promieniowanie synchrotronowe, cieplne oraz promieniowanie hamowania. Ponieważ promieniowanie rentgenowskie jest pochłaniane przez atmosferę Ziemi, wszystkie obserwacje rentgenowskie muszą być wykonane z dużej wysokości przy użyciu balonów, rakiet lub statków kosmicznych. Znaczącymi źródłami promieniowania są: rentgenowskie układy podwójne, pulsary, pozostałości po supernowych, galaktyki ekliptyczne, gromady galaktyk i galaktyki aktywne.

Pas Van Allena (pas radiacyjny) – obszar intensywnego promieniowania korpuskularnego, otaczającego Ziemię. Składa się z naładowanych cząstek o wielkiej energii – głównie elektronów i protonów – schwytanych w pułapkę przez ziemskie pole magnetyczne, w którym poruszają się one po trajektoriach zbliżonych do helis, których osie są równoległe do linii pola magnetycznego łączących obydwa ziemskie bieguny magnetyczne. Cząstki te mogą powodować uszkodzenia elektronicznych komponentów satelity przebywającego przez dłuższy czas w strefie oddziaływania Pasów Van Allena.
Astrofizyka jest dziedziną leżącą na pograniczu fizyki i astronomii, zajmującą się badaniem procesów fizycznych w skali astronomicznej oraz budową i prawami rządzącymi obiektami astronomicznymi. Tematem badań astrofizyki są procesy fizyczne we Wszechświecie takich obiektów jak gwiazdy, galaktyki, materia międzygwiezdna oraz ich wzajemne oddziaływanie.

Astronomia promieniowania gamma

Osobny artykuł: Astronomia promieniowania gamma.

Astronomia promieniowania gamma zajmuje się badaniem obiektów astronomicznych na najkrótszej długości fal widma elektromagnetycznego. Promieniowanie gamma może być rejestrowane przez satelity, takie jak teleskop kosmiczny Comptona czy specjalne teleskopy naziemne, np. IACT. Teleskop Czerenkowa w rzeczywistości nie wykrywa bezpośrednio promieniowania gamma, tylko błyski światła widzialnego powstające podczas pochłaniania przez ziemską atmosferę tych promieni.

Precesja lub ruch precesyjny – zjawisko zmiany kierunku osi obrotu obracającego się ciała. Oś obrotu sama obraca się wówczas wokół pewnego kierunku w przestrzeni zakreślając powierzchnię stożkową.
AAVSO (ang. American Associaton of Variable Star Observers) – organizacja zrzeszająca obserwatorów gwiazd zmiennych z całego świata. Stowarzyszenie to powstało na krótko przed I wojną światową w USA (1911 r.) i przez 70 lat działalności zdołało zebrać 7 milionów obserwacji gwiazd zmiennych, w ogromnej większości wizualnych.

Zdecydowaną większość źródeł promieniowania gamma stanowią rozbłyski gamma, które trwają od kilku milisekund do godziny. Zaledwie 10% źródeł promieniowania gamma pochodzi od stałych obiektów, takich jak: pulsary, gwiazdy neutronowe, czarne dziury i aktywne galaktyki.

Badania nie opierające się na promieniowaniu elektromagnetycznym

Oprócz promieniowania elektromagnetycznego, astrofizycy badają również cząstki w tym i neutrina, docierające z kosmosu, podejmowane są próby obserwacji fal grawitacyjnych.

Kosmologia obserwacyjna jest działem astronomii, a dokładnie astrofizykii. Zajmuje się badaniem wszechświata, jego kształtu i ewolucji (do największej możliwej skali, po horyzont cząstek). Kosmologia obserwacyjna bazuje na kosmologii teoretycznej, tworzącej formalizmy matematyczne w postaci matematycznych modeli Wszechświata.
Wielki Wybuch (ang. Big Bang) – model ewolucji Wszechświata uznawany za najbardziej prawdopodobny. Według tego modelu ok. 13,75 (±0,11) mld lat temu[1] dokonał się Wielki Wybuch – z bardzo gęstej i gorącej osobliwości początkowej wyłonił się Wszechświat (przestrzeń, czas, materia, energia i oddziaływania).

Obecnie do detekcji promieniowania kosmicznego używa się wszelkiego rodzaju liczników i detektorów promieniowania wtórnego. Jedna wysokoenergetyczna cząsteczka (zwykle proton) może spowodować powstanie w atmosferze wielkiego pęku atmosferycznego. Do powierzchni Ziemi dociera wówczas cała kaskada cząstek rozprzestrzeniona na dużym obszarze. Badając wielkość tego obszaru, rozkład energii i liczbę cząstek można wnioskować o energii cząstki pierwotnej, która wywołała tę kaskadę. Detektory neutrin w przyszłości będą mogły rejestrować pierwotne promieniowanie kosmiczne padające na zewnętrzne warstwy atmosfery. W badaniu cząstek docierających do Ziemi wyodrębniła się astronomia neutrinowa badająca neutrina wytwarzane przez ciała niebieskie. Wykorzystuje się do tego specjalne detektory, takie jak: detektor SAGE, GALLEX czy obserwatorium Kamioka. Neutrina pozaziemskie pochodzą głównie ze Słońca, ale także z supernowych.

Hel (He, łac. helium) – pierwiastek chemiczny, z grupy gazów szlachetnych w układzie okresowym. Jest po wodorze drugim najbardziej rozpowszechnionym pierwiastkiem chemicznym we wszechświecie, jednak na Ziemi występuje wyłącznie w śladowych ilościach (4·10-7% w górnych warstwach atmosfery).
Teleskopy Kecka – dwa wielkie teleskopy (Keck I i Keck II) pracujące w zakresie światła widzialnego i podczerwieni z tzw. optyką aktywną. Znajdują się w obserwatorium Mauna Kea na Hawajach na wysokości 4145 m n.p.m. Są oddalone od siebie o 85 metrów. Posiadają segmentowe zwierciadła o średnicy 10 metrów złożone z 36 ściśle przylegających sześciokątnych segmentów o grubości 8 cm. Teleskopy połączone razem tworzą interferometr Kecka, będący największym teleskopem na świecie.

Astronomia fal grawitacyjnych jest nową dziedziną astronomii, której celem jest użycie wykrywaczy fal grawitacyjnych do gromadzenia danych obserwacyjnych o obiektach. Powstało kilka obserwatoriów, takich jak LIGO (Laserowe Obserwatorium Interferometryczne Fal Grawitacyjnych), ale fale grawitacyjne są niezwykle trudne do wykrycia.

Open Directory Project (zwany także DMoz od Directory Mozilla) – otwarty katolog stron WWW, utrzymywany na serwerach koncernu Time Warner, w którym zarówno drzewo kategorii jak i wszelkie wpisy są redagowane przez wspólnotę redaktorów-ochotników.
Gromada gwiazd to ugrupowanie gwiazd związanych wspólnym pochodzeniem, tzn. miejscem i czasem powstania z tej samej materii międzygwiazdowej. Gwiazdy należące do jednej gromady mają identyczny skład chemiczny, są też wzajemnie związane siłami grawitacji. Cechą charakterystyczną gromady gwiazd jest jądro, w którym koncentracja gwiazd przewyższa znacznie koncentrację gwiazd w najbliższym otoczeniu gromady. Jądro gromady otacza obszar koronalny mniej bogaty w gwiazdy. Gromady wyróżniają się wśród ogólnego tła, tworząc wyraźne obiekty o pewnych cechach wspólnych lub zbliżonych.

Astronomowie mogą bezpośrednio obserwować wiele zjawisk poprzez misje kosmiczne. Obserwacje takie odbywają się przez wysyłanie sond, lądowników i innych urządzeń wyposażonych w rozmaite czujniki i rejestratory w różne miejsca Układu Słonecznego. Część z nich wraca na Ziemię z próbkami laboratoryjnymi, inne krążą bezustannie w przestrzeni, pozostają na ciałach niebieskich, wysyłając jedynie sygnały na Ziemię lub ulegają zniszczeniu w trakcie eksperymentu.

Fotosfera – widzialna, powierzchniowa warstwa gwiazdy (np. Słońca), emitująca na zewnątrz gwiazdy fale elektromagnetyczne w postaci światła widzialnego. Typ widmowy gwiazdy określony jest przez rozkład energii w widmie ciągłym fotosfery.
Gromada galaktyk – skupisko od kilkudziesięciu do kilku tysięcy galaktyk tworzących układ związany grawitacyjnie. Mniejsze ugrupowania nazywane są grupami. Galaktyki w gromadzie galaktyk poruszają się po skomplikowanych torach wokół środka masy gromady, zazwyczaj znajdującego się w pobliżu największych galaktyk w gromadzie. Prędkości galaktyk w małych grupach galaktyk są rzędu 200 km/s, ale rosną do prędkości rzędu 800 km/s w dużych gromadach galaktyk (Becker i in. 2007).

Astrometria i mechanika nieba

Osobne artykuły: Astrometria i mechanika nieba.

Jedną z najstarszych dziedzin astronomii oraz nauki w ogóle jest pomiar położenia ciał niebieskich. Historycznie dokładna znajomość położenia Słońca, Księżyca, planet i gwiazd miała zasadnicze znaczenie w astronawigacji i przy tworzeniu kalendarzy.

Dysk protoplanetarny jest to zagęszczenie pyłów i gazów wokół młodej gwiazdy w kształcie dysku. Zaczyna powstawać jeszcze przed rozpoczęciem reakcji jądrowej w centrum układu (protogwiazdy). Materia, z której się składa, pochodzi z obłoku wokół gwiazdy.
Soczewkowanie grawitacyjne – zakrzywienie promieni świetlnych w polu grawitacyjnym masywnego ciała niebieskiego prowadzące do ich skupienia. Efektem soczewkowania grawitacyjnego jest obserwowane pojaśnienie źródła oraz pojawianie się pozornych ciał niebieskich – obrazów ciał rzeczywistych.

Precyzyjny pomiar pozycji planet doprowadził do odkrycia odstępstw orbit planet od przewidywań, rozwój modeli matematycznych opartych o mechanizm perturbacji grawitacyjnych umożliwił dokładniejsze wyznaczanie pozycji planet i mniejszych ciał niebieskich. Śledzenie obiektów bliskich Ziemi pozwala na przewidywanie zbliżeń i ewentualnych kolizji tych ciał z Ziemią. Dział astronomii zajmujący się określaniem ruchu ciał niebieskich nazwa się mechaniką nieba.

Biały karzeł jest to niewielki (rzędu rozmiarów Ziemi) obiekt astronomiczny emitujący m.in. promieniowanie widzialne. Powstaje po ustaniu reakcji jądrowych w mało lub średnio masywnej gwieździe. Mało masywne gwiazdy (od 0,08 do 0,4 masy Słońca), nie osiągają w trakcie swojej ewolucji warunków wystarczających do zapłonu helu w reakcjach syntezy termojądrowej i powstają z nich białe karły helowe. Średnio masywne gwiazdy (od 0,4 do 1,4 masy Słońca) spalają hel dając białe karły węglowe, lub węglowo-tlenowe.
Mgławice to obłoki gazu i pyłu międzygwiazdowego lub bardzo rozległe otoczki gwiazd (dawniej również tak nazywano galaktyki). W przestrzeni kosmicznej liczne są niewidoczne obłoki gazu możliwe do wykrycia tylko dzięki analizie ich widma w niewidzialnych dla oka zakresach. Ośrodek międzygwiazdowy gromadzi się w spiralnych ramionach galaktyk i jest w ciągłym ruchu. Jego tworzywo stanowią w 99% wodór i hel, zaś reszta to inne gazy oraz pył. Do mgławic należą także obłoki molekularne składające się głównie z wodoru dwuatomowego i tlenku węgla. Mają one temperaturę ok. 10 K. Miejscami zbijają się w gęste skupiska będąc kolebką nowych gwiazd. Rozmiary, temperatura i skład molekularny obłoku determinują rozmiary i przebieg życia rodzących się gwiazd (np. mgławica Oriona).

Pomiar paralaksy pobliskich gwiazd umożliwia bezpośrednie określenie odległości do nich, a to stanowi podstawowe odniesienia w kosmicznej drabinie odległości, która służy do pomiaru odległości w skali Wszechświata. Pomiary paralaksy pobliskich gwiazd stanowią absolutną podstawę dla wyznaczania położenia bardziej odległych ciał niebieskich poprzez porównywanie właściwości ciał o znanej odległości ze znajdującymi się dalej. Pomiary prędkości radialnej i ruchów własnych obiektów pozwalają określić ich ruch względem Drogi Mlecznej. Wyniki pomiarów astrometrycznych są również używane do pomiaru rozkładu ciemnej materii w galaktyce.

Wikinews to wolnodostępny serwis informacyjny oparty na technologii Wiki. Oznacza to, że każdy jego użytkownik (zarówno zarejestrowany, jak i niezarejestrowany) może redagować jego zawartość, dodawać nowe artykuły i tworzyć materiały dziennikarskie. Celem tego obywatelskiego dziennikarstwa jest dbałość zarówno o przestrzeganie praw autorskich, pozwalanie na łatwiejsze udostępnianie treści, lecz także dbałość o wiarygodność.
Terminem supernowa określa się kilka rodzajów kosmicznych eksplozji, które powodują powstanie na niebie niezwykle jasnego obiektu, który już po kilku tygodniach bądź miesiącach staje się niemal niewidoczny. Istnieją dwie możliwe drogi prowadzące do takiego wybuchu: w jądrze masywnej gwiazdy przestały zachodzić reakcje termojądrowe i pozbawiona ciśnienia promieniowania zaczyna zapadać się pod własnym ciężarem, lub też biały karzeł tak długo pobierał masę z sąsiedniej gwiazdy, aż przekroczył masę Chandrasekhara, co spowodowało eksplozję termojądrową. W obydwu przypadkach, następująca eksplozja supernowej z ogromną siłą wyrzuca w przestrzeń większość lub całą materię gwiazdy. Utworzona w ten sposób mgławica jest bardzo nietrwała i ulega całkowitemu zniszczeniu już po okresie kilkudziesięciu tysięcy lat, znikając zupełnie bez śladu. Z tego powodu w naszej Galaktyce znamy obecnie zaledwie 265 pozostałości po supernowych, choć szacunkowa liczba tego rodzaju wybuchów w ciągu ostatnich kilku miliardów lat jest rzędu wielu milionów.

Przez prawie 50 lat astronomowie usiłowali odnaleźć planety pozasłoneczne za pomocą astrometrii, czyli precyzyjnych pomiarów ruchu gwiazd po sferze niebieskiej, zaburzanego przez krążące planety. Metodą tą wskazano wiele gwiazd, które miały posiadać towarzyszy, lecz istnienia żadnego nie udało się potwierdzić. Dopiero we wrześniu 1990 roku polski astronom Aleksander Wolszczan odkrył pierwsze trzy planety pozasłoneczne, dzięki obserwacji zaburzeń emisji radiowej pulsara PSR 1257+12.

Ciemne mgławice - rodzaj mgławic, na niebie wyglądają jak obszary pozbawione gwiazd, gdyż na drodze gwiazda - Ziemia znajduje się pochłaniająca światło mgławica ciemna.
Promieniowanie rentgenowskie (w wielu krajach nazywane promieniowaniem X lub promieniami X) – rodzaj promieniowania elektromagnetycznego, którego długość fali mieści się w zakresie od 10 pm do 10 nm. Zakres promieniowania rentgenowskiego znajduje się pomiędzy ultrafioletem i promieniowaniem gamma. Znanym skrótem nazwy jest promieniowanie rtg.

czytaj dalej: [2], [3]

w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)