Методы наблюдательно астрономии

ЕУВК «Интеграл»

Реферат на тему

«Способы наблюдения Вселенной»

 

Подготовил:

Ученик 9-М класса, Фадеев А.В.

 

Проверил:

 Капцов С.Е.

 

Евпатория, 2019г.

 

Содержание

Введение

1. Виды астрономических наблюдений………………………………

 1.1. Оптическая астрономия………………………………………….

 1.2. Инфракрасная астрономия……………………………………….

 1.3. Ультрафиолетовая астрономия…………………………………..

 1.4. Радиоастрономия………………………………………………….

 1.5. Гамма-астрономия…………………………………………………

2. Методы наблюдательной астрономии………………………………

3. Инструменты для наблюдений………………………………………

 3.1. Телескопы

 3.2. Фотоаппараты

 

Введение

 

Вселенная – это огромное всеобъемлющее пространство, которое заполнено различными космическими телами – планетами, звёздами, созвездиями, галактиками и ещё довольно большим количеством тел. Всё это вызывало и продолжает вызывать у людей очень большой интерес. А если человеку что-то интересно, он постарается различными способами это увидеть. Так появилась новая наука – астрономия, а конкретно её отдел – наблюдательная астрономия.

Наблюдательная астрономия – отдел астрономии, связанный с получением наблюдательных данных о космических объектах с применением телескопов и других астрономических приборов. Первооткрывателем наблюдательной астрономии можно считать Галилео Галилея. Он применил телескоп для наблюдения объектов вселенной и записал результаты наблюдений. С тех пор наблюдательная астрономия существенно развилась, как и техника создания телескопов.

В основе наблюдательной астрономии лежат астрономические наблюдения – основной способ исследования небесных тел и событий. Большая часть астрономических наблюдений – это регистрация и анализ видимого света или другого электромагнитного излучения. Астрономические наблюдения могут быть разделены в соответствии с областью электромагнитного спектра, в которой проводятся измерения. Некоторые части спектра можно наблюдать с земной поверхности, а другие наблюдения ведутся только на больших высотах или в космических аппаратах на орбите Земли.

 

 

Виды астрономических наблюдений

Оптическая астрономия

 

Оптическая астрономия (астрономия видимого света) – раздел наблюдательной астрономии, наблюдения в которой проходят через телескопы, способные принимать видимый свет. Оптическая астрономия является древнейшей наукой, которая занимается наблюдением и исследованием вселенной. Сначала наблюдения зарисовывали от руки. Но в конце XIX века и большей части XX века исследования осуществлялись по фотографиям. Сейчас изображения получают приборами, способными передавать и проецировать изображение. Хотя видимый свет охватывает диапазон примерно 400-700 нанометров, оборудование, применяемое в этом диапазоне, позволяет исследовать ближний ультрафиолетовый и инфракрасный диапазоны.

 

Инфракрасная астрономия

 

Инфракрасная астрономия – раздел наблюдательной астрономии, исследующий космические объекты, видимые в инфракрасном излучении. Само инфракрасное излучение – это электромагнитные волны с длиной волны от 0,74 до 2000 мкм. Хотя длина волны этого излучения близка к длине волны видимого света, инфракрасное излучение сильно поглощается атмосферой Земли. Кроме того, в этом диапазоне сильно излучает сама атмосфера. Поэтому обсерватории инфракрасной астрономии должны быть расположены на высоких и сухих местах или в космосе.

Инфракрасный спектр полезен для изучения объектов, которые слишком холодны, чтобы излучать видимый свет (например, планеты и газопылевые диски вокруг звёзд). Инфракрасные лучи могут проходить через облака пыли, поглощающие видимый свет, что позволяет наблюдать молодые звёзды в молекулярных облаках и ядрах галактик. Некоторые молекулы мощно излучают в инфракрасном диапазоне, и это даёт возможность изучать химический состав астрономических объектов (например, находить воду в кометах)

 

 

Ультрафиолетовая астрономия

 

Ультрафиолетовая астрономия – раздел наблюдательной астрономии, исследующий космические объекты, видимые в ультрафиолетовом излучении. Ультрафиолетовая астрономия имеет дело с длинами волн примерно от 10-320 нанометров. Свет на этих длинах волн так же поглощается атмосферой Земли, как и инфракрасное излучение, поэтому исследование этого диапазона выполняют из верхних слоев атмосферы или из космоса. Ультрафиолетовая астрономия лучше подходит для изучения горячих звёзд, поскольку основная часть излучения приходится именно на этот диапазон. Сюда относятся исследования звёзд в других галактиках и планетарных туманностей, остатков сверхновых, активных галактических ядер. Однако ультрафиолетовое излучение легко поглощается межзвёздной пылью, поэтому в результаты измерений следует вносить поправку на неё.

 

Радиоастрономия

 

Радиоастрономия – это исследование излучения с длиной волны, большей чем примерно один миллиметр. Радиоастрономия отличается от большинства других видов астрономических наблюдений тем, что исследуемые радиоволны можно рассматривать именно как волны, а не как отдельные частицы. Итак, можно измерить как амплитуду, так и фазу радиоволны, а для коротких волн это не так легко сделать.

Хотя некоторые радиоволны излучаются астрономическими объектами в виде теплового излучения, большинство радиоизлучения, наблюдаемого с Земли, является по происхождению синхротронным излучением, которое возникает, когда электроны движутся в магнитном поле. Кроме того, некоторые спектральные линии образуются межзвездным газом, в частности спектральная линия нейтрального водорода длиной 21 см.

В радиодиапазоне наблюдается широкое разнообразие космических объектов, в частности сверхновые звезды, межзвездный газ, пульсары и активные ядра галактик

 

 

Гамма-астрономия

 

Гамма-астрономия – раздел астрономии, исследующий космические объекты по их гамма-излучению (самого коротковолнового излучения космических объектов). Гамма-лучи могут наблюдаться непосредственно (такими спутниками, как Телескоп Комптон) или опосредованно (специализированными телескопами, которые называются атмосферные телескопы Черенкова). Эти телескопы фиксируют вспышки видимого света, образующиеся при поглощении гамма-лучей атмосферой Земли вследствие различных физических процессов.

Большинство источников гамма-излучения – это гамма-всплески, которые излучают гамма-лучи всего от нескольких миллисекунд до тысячи секунд. Только 10% источников гамма-излучения активны долгое время. Это, в частности, пульсары, нейтронные звезды и кандидаты в чёрные дыры в активных галактических ядрах

 

Методы наблюдательно астрономии

 

Получение искомых данных возможно не только при проведении астрономами регистрации электромагнитного излучения. Исследователи проводят наблюдения нейтрино, космических лучей или гравитационных волн.

Оптическая и радиоастрономия в своей деятельности использует наземные обсерватории. Причиной этого является то, что на длинах волн данных диапазонов атмосфера нашей планеты имеет относительную прозрачность. Обсерватории в основном расположены на больших высотах. Это связано с уменьшением поглощения и искажений, которые создает атмосфера. Некоторые длины волн инфракрасного диапазона существенно поглощаются молекулами воды, поэтому зачастую обсерватории строят в сухих пунктах на большой высоте или в космосе.

Аэростаты или космические обсерватории в основном используются при работе в областях рентгеновской, гамма- и ультрафиолетовой астрономии, а также за рядом исключений, и в астрономия в далеком ИК- диапазоне. При этом наблюдая атмосферные ливни можно обнаружить создавшее их гамма-излучение. Расположенные близко к Солнцу и к Земле объекты можно видеть и измерять при их наблюдении на фоне иных объектов. Такие наблюдения использовались для построения моделей орбит планет, а также для определения их относительных масс и гравитационных постоянных. Результатом стало открытие Урана, Нептуна и Плутона. Развитие радиоастрономии стало результатом открытия радиоизлучения. Дальнейшее развитие этой области привело к открытию такого явления как космическое фоновое излучение. Нейтринная астрономия использует в своем арсенале нейтринные детекторы, расположенные в основном под землёй. Средства нейтринной астрономии помогают получать сведения о процессах, которые исследователи не могут наблюдать в телескопы. Примером могут служить процессы, происходящие в ядре нашего Солнце. Приёмники гравитационных волн имеют возможность регистрировать следы даже таких явлений как столкновение столь массивных объектов как нейтронные звезды и черные дыры. Космические автоматические аппараты активно используются в астрономических наблюдениях за планетами Солнечной системы. Особенно активно с их помощью изучается геология и метеорология планет.