Как астрофизики получают знания об очень далеких звездах?

Здравствуйте, в этой статье мы постараемся ответить на вопрос: «Как астрофизики получают знания об очень далеких звездах?». Если у Вас нет времени на чтение или статья не полностью решает Вашу проблему, можете получить онлайн консультацию квалифицированного юриста в форме ниже.

Бoльшая часть фи­зич. ин­фор­ма­ции о Сол­неч­ной сис­те­ме по­лу­че­на в хо­де кос­мич. ис­сле­до­ва­ний. Бы­ли по­лу­че­ны круп­но­мас­штаб­ные изо­бра­же­ния и вы­пол­не­но кар­ти­ро­ва­ние по­верх­но­стей Лу­ны, пла­нет зем­ной груп­пы, спут­ни­ков пла­нет и ря­да ас­те­ро­и­дов. Про­яс­ни­лась от­но­си­тель­ная роль эн­до­ген­ных (вул­ка­низм, тек­то­нич. пе­ре­ме­ще­ния) и эк­зо­ген­ных (ме­тео­рит­ная бом­бар­ди­ров­ка) фак­то­ров и про­цес­сов эро­зии в фор­ми­ро­ва­нии их рель­е­фа. От­крыт ак­тив­ный вул­ка­низм на спут­ни­ке Юпи­те­ра Ио и вы­яс­нен его ме­ха­низм (дис­си­па­ция энер­гии при­лив­ных де­фор­ма­ций). Для Лу­ны, Мар­са и ас­те­рои­да Эрос пря­мы­ми из­ме­ре­ни­ями най­ден хи­мич. и ми­не­ра­ло­гич. со­став их по­кро­ва. Ус­та­нов­лен воз­раст дос­тав­лен­ных на Зем­лю лун­ных по­род (до 4,5 млрд. лет). Де­таль­но оп­ре­де­лён хи­мич. со­став, изу­че­но строе­ние, об­щая цир­ку­ля­ция и ди­на­ми­ка ат­мо­сфер пла­нет. При этом про­во­ди­лись пря­мые из­ме­ре­ния в ат­мо­сфе­рах Ве­не­ры и Юпи­те­ра со спус­кае­мых ап­па­ра­тов, на Мар­се из­ме­ре­ния не­од­но­крат­но ве­лись с его по­верх­но­сти. Воз­ник­ло но­вое на­уч. на­прав­ле­ние – кли­ма­то­ло­гия пла­нет. На Мар­се об­на­ру­же­ны боль­шие ко­ли­че­ст­ва во­дя­но­го льда. Име­ются убе­ди­тель­ные ука­за­ния на при­сут­ст­вие на пла­не­те в про­шлом зна­чит. ко­ли­честв жид­кой во­ды. С кос­мич. ап­па­ра­тов из­ме­ре­ны маг­нит­ные по­ля пла­нет и изу­че­на их струк­ту­ра. Строе­ние маг­ни­то­сфер пла­нет с маг­нит­ным по­лем (Мер­ку­рий, Зем­ля, пла­не­ты-ги­ган­ты) ока­за­лось слож­ным, осо­бен­но у Юпи­те­ра. У Зем­ли и пла­нет-ги­ган­тов от­кры­ты ра­ди­ац. поя­са, са­мые мощ­ные – у Юпи­те­ра. Зна­чи­тель­но уточ­не­ны пред­став­ле­ния о внутр. строе­нии пла­нет. Од­ной из клю­че­вых про­блем фи­зики Сол­неч­ной сис­те­мы ос­та­ёт­ся про­бле­ма её про­ис­хо­ж­де­ния. Об­ще­при­ня­тая точ­ка зре­ния со­сто­ит в том, что пла­не­ты сфор­ми­ро­ва­лись ок. 5 млрд. лет на­зад, вско­ре по­сле ро­ж­де­ния Солн­ца, из ок­ру­жав­ше­го его га­зо­во-пы­ле­во­го дис­ка.

Спе­ци­фи­ка ис­сле­до­ва­ний Солн­ца оп­ре­де­ля­ет­ся его бли­зо­стью к нам. От­сю­да – боль­шие по­то­ки из­лу­чения и воз­мож­ность на­блю­де­ния яв­ле­ний, раз­ви­ваю­щих­ся на Солн­це на ма­лых про­странств. мас­шта­бах, вплоть до 100 км. Кро­ме то­го, пря­мо­му ис­сле­до­ва­нию дос­туп­но ве­ще­ст­во сол­неч­но­го вет­ра и час­ти­цы сол­неч­ных кос­мич. лу­чей. Боль­шин­ст­во ге­лио­фи­зич. ис­сле­до­ва­ний име­ет при­клад­ное зна­че­ние из-за пря­мо­го воз­дей­ст­вия со­бы­тий на Солн­це на био­сфе­ру Зем­ли, в т. ч. на здо­ро­вье лю­дей и их тех­но­ло­гич. дея­тель­ность (ра­дио­связь, кос­мо­нав­ти­ка и др.).

То, что мы ви­дим как «по­верх­ность» Солн­ца, – т. н. фо­то­сфе­ра, – это слои сол­неч­ной ат­мо­сфе­ры с темп-рой 5000–6000 К. По ин­тен­сив­но­стям ли­ний по­гло­ще­ния в спек­тре Солн­ца де­таль­но изу­чен хи­мич. со­став фо­то­сфе­ры, а по до­п­ле­ров­ским сме­ще­ни­ям ли­ний – дви­же­ние га­за в ней. В фо­то­сфе­ре на­блю­да­ют­ся разл. струк­тур­ные об­ра­зо­ва­ния, в т. ч. сол­неч­ные пят­на. В на­руж­ных сло­ях сол­неч­ной ат­мо­сфе­ры – хро­мо­сфе­ре и осо­бен­но в ко­ро­не – оп­ре­де­ляю­щую роль иг­ра­ет маг­нит­ное по­ле, управ­ляю­щее дви­же­ни­ем сол­неч­ной плаз­мы. Эти слои сол­неч­ной ат­мо­сфе­ры край­не не­од­но­род­ны и ди­на­мич­ны, в них име­ют­ся разл. об­ра­зо­ва­ния (про­ту­бе­ран­цы, маг­нит­ные пет­ли, ко­ро­наль­ные ды­ры и др.), ме­няю­щие­ся день ото дня, ино­гда про­ис­хо­дят взры­вы, со­про­во­ж­даю­щие­ся пе­ре­строй­кой маг­нит­но­го по­ля (хро­мо­сфер­ные вспыш­ки, эруп­тив­ные про­ту­бе­ран­цы). Мо­ни­то­ринг солнечной активности, т. н. служ­ба Солн­ца, за­ро­ди­лся ещё в 19 в. В сер. 20 в. к оптич. на­блю­де­ни­ям до­ба­ви­лись сис­те­ма­тич. из­ме­ре­ния ра­дио­из­лу­че­ния Солн­ца, а за­тем и его ульт­ра­фио­ле­то­во­го и рент­генов­ско­го из­лу­че­ния с бор­та кос­мических ап­па­ра­тов.

С 1970-х гг. на­ча­ты из­ме­ре­ния по­то­ка ней­три­но, при­хо­дя­щих не­по­сред­ст­вен­но из недр Солн­ца и ро­ж­даю­щих­ся при иду­щих там тер­мо­ядер­ных ре­ак­ци­ях. В 2003 на­дёж­но ус­та­нов­ле­но, что пол­ный по­ток сол­неч­ных ней­три­но со­гла­су­ет­ся с пред­ска­зан­ным тео­ре­ти­че­ски по мо­де­ли строе­ния Солн­ца. Од­новре­мен­но эти из­ме­ре­ния по­зво­ли­ли до­ка­зать, что мас­са по­коя ней­три­но от­лич­на от ну­ля – факт, важ­ный для физи­ки эле­мен­тар­ных час­тиц. Ней­трин­ные экс­пе­ри­мен­ты до­ка­за­ли пра­виль­ность осн. пред­став­ле­ний о ядер­ных ре­ак­ци­ях как ис­точ­ни­ке энер­гии Солн­ца (и звёзд) и, бо­лее то­го, по­зво­ли­ли из­ме­рить темп-ру в цен­тре Солн­ца с по­греш­но­стью в неск. про­цен­тов. Ис­сле­до­ва­ния ко­ле­ба­ний и волн, рас­про­стра­няю­щих­ся по «по­верх­но­сти» Солн­ца (ге­лио­сейс­мо­ло­гия), по­зво­ли­ли из­ме­рить осн. фи­зич. ха­рак­те­ри­сти­ки недр Солн­ца и пол­но­стью под­твер­ди­ли те­о­ре­тич. мо­дель.

Физика внегалактических объектов

Га­лак­ти­ки трёх осн. мор­фо­ло­гич. ти­пов – эл­лип­ти­че­ские, спи­раль­ные и не­пра­виль­ные – силь­но от­ли­ча­ют­ся по содер­жа­нию в них меж­звёзд­но­го га­за (мень­ше все­го его в эл­лип­ти­че­ских, боль­ше все­го в не­пра­виль­ных га­лак­ти­ках) и по ин­тен­сив­но­сти про­цес­са звез­до­обра­зо­ва­ния в них. В эво­лю­ции га­лак­тик важ­ную роль иг­ра­ет их взаи­мо­дей­ст­вия, столк­но­ве­ния и да­же слия­ния (см. Взаи­мо­дей­ству­ющие га­лак­ти­ки). Изу­че­ние мор­фо­ло­гии га­лак­тик в со­пос­тав­ле­нии с со­ста­вом их звёзд­но­го на­се­ле­ния – од­на из ак­тив­но раз­ви­ваю­щих­ся об­лас­тей вне­га­лак­тич. ис­сле­до­ва­ний. Важ­ное от­кры­тие сде­ла­но при изу­че­нии вра­ще­ния спи­раль­ных га­лак­тик по эф­фек­ту До­п­ле­ра (как в оп­тич. диа­па­зо­не, так и по ра­дио­ли­нии ней­траль­но­го во­до­ро­да с дли­ной вол­ны 21 см). Ока­за­лось, что в га­лак­ти­ках сум­мар­ная мас­са звёзд со­став­ля­ет все­го неск. де­сят­ков про­цен­тов от их пол­ных масс, ос­таль­ное – это тём­ная ма­те­рия, об­ра­зую­щая во­круг ви­ди­мо­го те­ла га­лак­ти­ки об­шир­ное га­ло, зна­чи­тель­но пре­вы­шаю­щее раз­ме­ры звёзд­но­го дис­ка. Су­ще­ст­во­ва­ние тём­ной ма­те­рии пред­по­ла­га­лось дав­но (по из­ме­ре­ниям ско­ро­стей дви­же­ний га­лак­тик в ско­п­ле­ни­ях) и в кон. 20 в. под­твер­жде­но ещё неск. ме­то­да­ми, в ча­ст­но­сти на­блю­де­ния­ми гра­ви­тац. лин­зи­ро­ва­ния из­лу­че­ния да­лё­ких га­лак­тик и ква­за­ров.

Дав­няя за­да­ча ис­сле­до­ва­ния га­лак­тик – объ­яс­не­ние при­ро­ды спи­раль­ных вет­вей. Счи­та­ет­ся, что они пред­став­ля­ют со­бой вол­ны плот­но­сти, пе­ре­ме­ща­ющие­ся по вра­щаю­ще­му­ся звёзд­но­му дис­ку га­лак­ти­ки. В них идёт ак­тив­ный про­цесс звез­до­об­ра­зо­ва­ния. Од­на из ак­ту­аль­ных про­блем А. – изу­че­ние про­цес­сов, про­ис­хо­дя­щих в яд­рах га­лак­тик. В яд­рах эл­лип­тич. и спи­раль­ных га­лактик на­хо­дят­ся сверх­мас­сив­ные (106– 3·109 масс Солн­ца) ком­пакт­ные объ­ек­ты, по всем при­зна­кам – чёр­ные ды­ры. В не­по­средств. бли­зо­сти от них на­блю­да­ют­ся газ и звёз­ды, дви­жу­щие­ся со ско­ро­стя­ми до ты­сяч ки­ло­мет­ров в се­кун­ду. При за­хва­те га­за и звёзд чёр­ны­ми ды­ра­ми про­ис­хо­дит вы­де­ле­ние ко­лос­саль­ной гра­ви­тац. энер­гии, пе­ре­ра­ба­ты­ваю­щей­ся в из­лу­че­ние всех спек­траль­ных диа­па­зо­нов – от ра­дио- до рент­генов­ско­го. Ес­ли све­ти­мость ак­тив­но­го яд­ра га­лак­ти­ки пре­вы­ша­ет све­ти­мость це­лой га­лак­ти­ки на 2–3 по­ряд­ка, то объ­ект на­зы­ва­ют ква­за­ром, при мень­шем энер­го­вы­де­ле­нии го­во­рят про­сто об ак­тив­ной га­лак­ти­ке то­го или ино­го ти­па (см. Ак­тив­ные яд­ра га­лак­тик).

Га­лак­ти­ки рас­пре­де­ле­ны в про­стран­ст­ве не­рав­но­мер­но, об­ра­зуя груп­пы и ско­п­ле­ния (с чис­лом чле­нов от не­сколь­ких до ты­сяч), а так­же ги­гант­ские пус­то­ты – вой­ды раз­ме­ром в де­сят­ки ме­га­пар­сек. На­ша Га­лак­ти­ка на­хо­дит­ся на пе­ри­фе­рии бо­га­то­го ско­п­ле­ния га­лак­тик, на рас­стоя­нии ок. 15 Мпк (ок. 50 млн. све­то­вых лет) от его цен­тра. В меж­га­лак­тическом про­стран­ст­ве в ско­п­ле­ни­ях га­лак­тик име­ет­ся край­не раз­ре­жен­ный (1 атом на неск. ку­бич. мет­ров) го­ря­чий (с темп-рой 107–108 К) газ, ко­то­рый был об­на­ру­жен по его рент­ге­нов­ско­му из­лу­че­нию. Мас­са меж­га­лак­тич. га­за пре­вос­хо­дит сум­мар­ную мас­су звёзд, имею­щих­ся во всех га­лак­ти­ках ско­п­ле­ния. Не­од­но­род­ность в рас­пре­де­ле­нии га­лак­тик со­хра­ня­ет­ся до мас­шта­бов около 100 Мпк, на бóльших мас­шта­бах Все­лен­ная в сред­нем од­но­род­на.

Какие должны быть профессиональные качества?

Мнение эксперта

Екатерина Колоколова

Профориентатор. Дипломированный специалист по проблемам вовлеченности детей в учебу. Имеет более 10-и лет опыта ведения семинаров, тренингов и лекций с аудиторией самого разного возраста.

Профессия астронома в первую очередь связана с осуществлением сбора данных и их анализа. Еще несколько лет назад ее представители основную часть времени проводили в обсерваториях, наблюдая в телескопы за небесными телами.

Сегодня эти задачи выполняет сложная аппаратура, а ученым остается анализировать полученную информацию. В этой работе и сегодня присутствует доля романтизма, но в первую очередь стоит готовиться к проведению многих часов в кабинете, разбору цифр и формул.

Качества, необходимые астроному:

• математический склад ума;
• внимательность, аккуратность, педантичность;
• способность обрабатывать, анализировать, запоминать и активно использовать большие объемы информации;
• умение пространственно мыслить и выдвигать различные гипотезы;
• настоящая влюбленность в космос, готовность посвящать работе основную часть своего времени.

Главная цель работы астрофизика – изучение космоса и Вселенной. Работая по профессии можно выбрать себе одно направления и работать в нем. Например: теоретик строит математические модели строения нашего мира, а преподаватель работает в университетах, учит студентов, проводит лекции, семинары и практические занятия.

Астрофизики постоянно следят за небесными телами, используя для этого современную аппаратуру; создают и объясняют теории об устройстве и функционировании космоса; исследуют собранный материал; выдвигают новые теории и гипотезы; публикуют статьи в научных журналах и сборниках; занимаются компьютерным и математическим моделированием для объяснения гипотез или предстоящих событий; принимают участие в научных конференциях и симпозиумах.

Люди данной профессии также занимаются изучением конкретных объектов, детально описывают физические процессы: ускорение космических лучей, взрывы на звездах, возникновение гамма-вспышек или сверхновых звезд.

Для достижения поставленных целей они используют разнообразные научные методы, такие как спектральный анализ; фотографии; фотометрии и астрономические наблюдения.

Кафедра теоретической астрофизики и квантовой теории поля

Пред­став­ле­ние о на­шей Га­лак­ти­ке как о ти­пич­ной спи­раль­ной га­лак­ти­ке сло­жи­лось по­сте­пен­но на­чи­ная с 1920-х гг., ко­гда впер­вые бы­ло уста­нов­ле­но (Х. Ше­п­ли), что Солн­це на­хо­дит­ся да­ле­ко от цен­тра на­шей звёзд­ной сис­те­мы. По совр. дан­ным, рас­стоя­ние от Солн­ца до цен­тра Га­лак­ти­ки – 8 кпк, или 27 тыс. све­то­вых лет, пе­риод его об­ра­ще­ния (га­лак­тич. год) – ок. 230 млн. лет. Бóльшая часть не­по­сред­ст­вен­но на­блю­дае­мо­го (све­тя­ще­го­ся) ве­ще­ст­ва в Га­лак­ти­ке со­сре­до­то­че­на в звёз­дах, чис­ло ко­то­рых по­ряд­ка 1011. Мас­са меж­звёзд­ной сре­ды со­став­ля­ет ок. 10% от сум­мар­ной мас­сы звёзд. В Га­лак­ти­ке вы­де­ля­ют три со­став­ляю­щие – диск (звёзд­ное на­се­ле­ние I плюс тон­кий га­зо­во-пы­ле­вой слой меж­звёзд­но­го ве­ще­ст­ва), сфе­ри­чес­кая со­став­ляю­щая (звёзд­ное на­се­ле­ние II) и тём­ное га­ло (те­ла и/или час­ти­цы не­из­вест­ной при­ро­ды, при­сут­ст­вие ко­то­рых вы­яв­ля­ет­ся толь­ко по их гра­ви­та­ции). В дис­ке Га­лак­ти­ки ро­ж­де­ние звёзд про­дол­жа­ет­ся и в на­ше вре­мя (темп звез­до­об­ра­зо­ва­ния ок. 1 мас­сы Солн­ца в год). Ро­див­шие­ся в га­зо­во-пы­ле­вых ком­плек­сах звёз­ды об­ра­зу­ют рас­се­ян­ные звёзд­ные ско­п­ле­ния и звёзд­ные ас­со­циа­ции. К сфе­ри­чес­кой со­став­ляю­щей Га­лак­ти­ки от­но­сит­ся так­же ок. 150 ша­ро­вых звёзд­ных ско­п­ле­ний. Изу­че­ние звёзд­ных ско­п­ле­ний в 1930–50-х гг. да­ло проч­ную на­блю­да­тель­ную ос­но­ву и од­но­вре­мен­но ста­ло тес­том тео­рии эво­лю­ции звёзд. В га­ло Га­лак­ти­ки, су­ще­ство­ва­ние ко­то­ро­го бы­ло ус­та­нов­ле­но в кон. 20 в., со­сре­до­то­че­на бó льшая часть мас­сы Га­лак­ти­ки. Что пред­став­ля­ет со­бой ве­ще­ст­во га­ло – не­из­вест­но. Оно не све­тит­ся ни в ка­ком диа­па­зо­не и по­то­му по­лу­чи­ло на­зва­ние тём­ной ма­те­рии. Вы­яс­не­ние её при­ро­ды – од­на из важ­ных не­ре­шён­ных за­дач А. В са­мом цен­тре Га­лак­ти­ки на­хо­дит­ся мас­сив­ное (ок. 3·106 масс Солн­ца) ком­пакт­ное те­ло, по об­ще­при­ня­той точ­ке зре­ния, – чёр­ная ды­ра.

Астрономы работают в направлении изучения космоса, ближайших и отдаленных галактик с разными целями.

Во-первых, они пытаются выяснить, есть ли жизнь на других планетах, насколько реальны сценарии вторжения на Землю внеземных рас.

Во-вторых, с помощью различных расчетов специалисты делают прогнозы в плане изменения жизни на Земле под влиянием внешних факторов.

В-третьих, они стараются найти ближайшие к нам планеты, пригодные для жизни на случай возможных катастроф в будущем. Также исследования астрономов позволяют установить связь Земли с космосом, прояснить происхождение планеты, изучить ее древнейшую историю и перспективы.

Спе­ци­фи­ка ис­сле­до­ва­ний Солн­ца оп­ре­де­ля­ет­ся его бли­зо­стью к нам. От­сю­да – боль­шие по­то­ки из­лу­чения и воз­мож­ность на­блю­де­ния яв­ле­ний, раз­ви­ваю­щих­ся на Солн­це на ма­лых про­странств. мас­шта­бах, вплоть до 100 км. Кро­ме то­го, пря­мо­му ис­сле­до­ва­нию дос­туп­но ве­ще­ст­во сол­неч­но­го вет­ра и час­ти­цы сол­неч­ных кос­мич. лу­чей. Боль­шин­ст­во ге­лио­фи­зич. ис­сле­до­ва­ний име­ет при­клад­ное зна­че­ние из-за пря­мо­го воз­дей­ст­вия со­бы­тий на Солн­це на био­сфе­ру Зем­ли, в т. ч. на здо­ро­вье лю­дей и их тех­но­ло­гич. дея­тель­ность (ра­дио­связь, кос­мо­нав­ти­ка и др.).

То, что мы ви­дим как «по­верх­ность» Солн­ца, – т. н. фо­то­сфе­ра, – это слои сол­неч­ной ат­мо­сфе­ры с темп-рой 5000–6000 К. По ин­тен­сив­но­стям ли­ний по­гло­ще­ния в спек­тре Солн­ца де­таль­но изу­чен хи­мич. со­став фо­то­сфе­ры, а по до­п­ле­ров­ским сме­ще­ни­ям ли­ний – дви­же­ние га­за в ней. В фо­то­сфе­ре на­блю­да­ют­ся разл. струк­тур­ные об­ра­зо­ва­ния, в т. ч. сол­неч­ные пят­на. В на­руж­ных сло­ях сол­неч­ной ат­мо­сфе­ры – хро­мо­сфе­ре и осо­бен­но в ко­ро­не – оп­ре­де­ляю­щую роль иг­ра­ет маг­нит­ное по­ле, управ­ляю­щее дви­же­ни­ем сол­неч­ной плаз­мы. Эти слои сол­неч­ной ат­мо­сфе­ры край­не не­од­но­род­ны и ди­на­мич­ны, в них име­ют­ся разл. об­ра­зо­ва­ния (про­ту­бе­ран­цы, маг­нит­ные пет­ли, ко­ро­наль­ные ды­ры и др.), ме­няю­щие­ся день ото дня, ино­гда про­ис­хо­дят взры­вы, со­про­во­ж­даю­щие­ся пе­ре­строй­кой маг­нит­но­го по­ля (хро­мо­сфер­ные вспыш­ки, эруп­тив­ные про­ту­бе­ран­цы). Мо­ни­то­ринг солнечной активности, т. н. служ­ба Солн­ца, за­ро­ди­лся ещё в 19 в. В сер. 20 в. к оптич. на­блю­де­ни­ям до­ба­ви­лись сис­те­ма­тич. из­ме­ре­ния ра­дио­из­лу­че­ния Солн­ца, а за­тем и его ульт­ра­фио­ле­то­во­го и рент­генов­ско­го из­лу­че­ния с бор­та кос­мических ап­па­ра­тов.

С 1970-х гг. на­ча­ты из­ме­ре­ния по­то­ка ней­три­но, при­хо­дя­щих не­по­сред­ст­вен­но из недр Солн­ца и ро­ж­даю­щих­ся при иду­щих там тер­мо­ядер­ных ре­ак­ци­ях. В 2003 на­дёж­но ус­та­нов­ле­но, что пол­ный по­ток сол­неч­ных ней­три­но со­гла­су­ет­ся с пред­ска­зан­ным тео­ре­ти­че­ски по мо­де­ли строе­ния Солн­ца. Од­новре­мен­но эти из­ме­ре­ния по­зво­ли­ли до­ка­зать, что мас­са по­коя ней­три­но от­лич­на от ну­ля – факт, важ­ный для физи­ки эле­мен­тар­ных час­тиц. Ней­трин­ные экс­пе­ри­мен­ты до­ка­за­ли пра­виль­ность осн. пред­став­ле­ний о ядер­ных ре­ак­ци­ях как ис­точ­ни­ке энер­гии Солн­ца (и звёзд) и, бо­лее то­го, по­зво­ли­ли из­ме­рить темп-ру в цен­тре Солн­ца с по­греш­но­стью в неск. про­цен­тов. Ис­сле­до­ва­ния ко­ле­ба­ний и волн, рас­про­стра­няю­щих­ся по «по­верх­но­сти» Солн­ца (ге­лио­сейс­мо­ло­гия), по­зво­ли­ли из­ме­рить осн. фи­зич. ха­рак­те­ри­сти­ки недр Солн­ца и пол­но­стью под­твер­ди­ли те­о­ре­тич. мо­дель.

Мнение эксперта

Екатерина Колоколова

Профориентатор. Дипломированный специалист по проблемам вовлеченности детей в учебу. Имеет более 10-и лет опыта ведения семинаров, тренингов и лекций с аудиторией самого разного возраста.

Профессия астронома в первую очередь связана с осуществлением сбора данных и их анализа. Еще несколько лет назад ее представители основную часть времени проводили в обсерваториях, наблюдая в телескопы за небесными телами.

Сегодня эти задачи выполняет сложная аппаратура, а ученым остается анализировать полученную информацию. В этой работе и сегодня присутствует доля романтизма, но в первую очередь стоит готовиться к проведению многих часов в кабинете, разбору цифр и формул.

Качества, необходимые астроному:

• математический склад ума;
• внимательность, аккуратность, педантичность;
• способность обрабатывать, анализировать, запоминать и активно использовать большие объемы информации;
• умение пространственно мыслить и выдвигать различные гипотезы;
• настоящая влюбленность в космос, готовность посвящать работе основную часть своего времени.

Астроном должен быть готов к необходимости постоянно учиться. Новая информация о космосе появляется каждый день, в этой сфере регулярно совершаются какие-то открытия. Настоящий профессионал обязан быть в курсе всего происходящего.

Астрофизик: плюсы и минусы профессии

Астрономов готовят физические и механико-математические факультеты ведущих университетов страны: Московского, Санкт-петербургского, Казанского, Екатеринбургского.
Однако универсальных астрономов в Москве готовят только на отделении астрономии физического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова.

С давних времен люди поднимали взор к звездам. Мы считали их богами и душами предков, использовали как карту или предвестника судеб. С давних времен мы стремились в небеса. Наука, пожалуй, самое сложное и самое увлекательное занятие из всех, и именно она с каждым годом все больше приближает нас к звездам. Дмитрий Якубовский, кандидат наук, работающий в Институте теоретической физики имени Боголюбова и участвующий в ряде международных проектов по астрофизике и космологии, в спецпроекте «Профориентиры» рассказал о сложностях и радостях изучения небесных тел, о перспективах украинских исследователей и о полном погружении в науку.

Астрофизика – это наука на пересечении астрономии и физики. Она занимается изучением физических свойств космических объектов, наблюдаемых с помощью методов астрономии. Мы знаем из астрономии их массу, расстояние к ним, другие параметры, но что это за объекты, изучает астрофизика. И астрофизика, и физика космоса – все это часть физики, действуют те же законы физики, потому всегда можно переквалифицироваться.

Задача ученого состоит в том, чтобы открыть какие-то новые данные о природе или какую-то новую интерпретацию этих данных, что позволит нашему знанию об окружающем мире продвинуться вперед. Одним из самых важных является понятие приоритета. Совсем недавно коллаборации ATLAS и CMS, работающие на Большом адронном коллайдере в ЦЕРНе, обнаружили возможность нового резонанса. А дальше наблюдался удивительный коллективный эффект, когда на протяжении месяца появились сотни публикаций теоретиков, объяснявшие новые наблюдения. Очень многие ринулись в эту область. Но ценность работы первооткрывателя очень важна — даже если вы опоздали всего на один день, ваш труд будет стоить меньше.

Я не планировал становиться ученым. В детстве у меня не было столько информации, как сейчас, в эпоху интернета. Я интересовался историей. Когда еще жил в Кривом Рогу, в 9 классе выиграл олимпиаду по физике и по истории. И мне пришлось выбирать, куда ехать дальше. Впервые задумался о научной карьере, когда был в научно-образовательном центре на 1-2 курсах физического факультета университета Шевченко. Мне нравилось создавать новые знания, а потом я уже просто выбирал, в какую сферу углубиться. Это было довольно долгое путешествие. И сейчас у меня уже есть наработки и идеи, которые, как я вижу, можно реализовать и проверить экспериментами за ближайшие 10-20 лет. Это меня мотивирует оставаться в науке и дальше.

Я начинал интересоваться научной литературой еще в детстве. В 12 лет у меня было несколько вузовских учебников, например, «Общая химия» Глинки, который я перечитывал много раз, конечно, не понимая многого. С 8 класса я занялся олимпиадами по физике. Видел, что есть задачи вне школьной программы, которые мне удавалось решать. По сути, плыл по течению. И «доплыл» до физико-математического лицея при Киевском национальном университете имени Тараса Шевченко — одной из нескольких специализированных школ, созданных в 1960-х для подготовки научной, инженерной и технической элиты. Дальше идет физический факультет университета Шевченко. Туда я поступил без экзаменов, благодаря олимпиадам. У меня была хорошая базовая подготовка, потому первые два курса было довольно скучно обучаться. В итоге с несколькими учеными из Института теоретической физики имени Боголюбова мы создали научно-образовательный центр, где студенты и школьники-старшеклассники могли изучать темы по физике, математике за пределами вузовской и школьной программ. Мой совет: главное — определиться с направлением движения. Наука не должна быть вам в тягость.

Главная цель работы астрофизика – изучение космоса и Вселенной. Работая по профессии можно выбрать себе одно направления и работать в нем. Например: теоретик строит математические модели строения нашего мира, а преподаватель работает в университетах, учит студентов, проводит лекции, семинары и практические занятия.

Астрофизики постоянно следят за небесными телами, используя для этого современную аппаратуру; создают и объясняют теории об устройстве и функционировании космоса; исследуют собранный материал; выдвигают новые теории и гипотезы; публикуют статьи в научных журналах и сборниках; занимаются компьютерным и математическим моделированием для объяснения гипотез или предстоящих событий; принимают участие в научных конференциях и симпозиумах.

Особенности профессии

Астрономия — наука о строении и развитии космических тел, их систем и Вселенной.
Астроном — очень редкая профессия.
Астроном-теоретик занимается теоретической астрономией, космологией (наукой о рождении и развитии Вселенной и объектов в ней). Он обобщает данные полученных в ходе наблюдений.
Астрономы-наблюдатели разрабатывают методику наблюдений, добывают фаты, которые затем становятся основой для научных выводов и гипотез.
Конкретная работа астронома зависит от специализации. Существует множество направлений: космология, небесная механика и звездная динамика, астрофизика, радиоастрономия, физика галактик, звезд, астрономическое приборостроение.
Однако астрономия не получит развития без постоянного развития технологий. Разработкой новых наблюдательных приборов занимаются инженеры (астрономы-«аппаратурщики»).

Астрономия тесно связана с другими точными науками, прежде всего — с математикой, физикой и некоторыми разделами механики, используя достижения этих наук и, в свою очередь, оказывая влияние на их развитие.
Карьерный путь российского астронома такой же, как и в любой другой сфере науки: обучение в вузе, аспирантура, кандидатская диссертация, защита, научная работа, докторская и т. д. С получением нового научного звания растет и квалификационный разряд, от которого в первую очередь зависит зарплата.

Помимо непосредственно астрономии существуют прикладные специальности, прямо или косвенно связанные с этой наукой (Космос и информационные технологии, Астрономогеодезия, Исследование природных ресурсов аэрокосмическими средствами, Космос и информационные технологии).

Особенности профессии

Астрономия — наука о строении и развитии космических тел, их систем и Вселенной.
Астроном — очень редкая профессия.
Астроном-теоретик занимается теоретической астрономией, космологией (наукой о рождении и развитии Вселенной и объектов в ней). Он обобщает данные полученных в ходе наблюдений.
Астрономы-наблюдатели разрабатывают методику наблюдений, добывают фаты, которые затем становятся основой для научных выводов и гипотез.
Конкретная работа астронома зависит от специализации. Существует множество направлений: космология, небесная механика и звездная динамика, астрофизика, радиоастрономия, физика галактик, звезд, астрономическое приборостроение.
Однако астрономия не получит развития без постоянного развития технологий. Разработкой новых наблюдательных приборов занимаются инженеры (астрономы-«аппаратурщики»).

Астрономия тесно связана с другими точными науками, прежде всего — с математикой, физикой и некоторыми разделами механики, используя достижения этих наук и, в свою очередь, оказывая влияние на их развитие.
Карьерный путь российского астронома такой же, как и в любой другой сфере науки: обучение в вузе, аспирантура, кандидатская диссертация, защита, научная работа, докторская и т. д. С получением нового научного звания растет и квалификационный разряд, от которого в первую очередь зависит зарплата.

Помимо непосредственно астрономии существуют прикладные специальности, прямо или косвенно связанные с этой наукой (Космос и информационные технологии, Астрономогеодезия, Исследование природных ресурсов аэрокосмическими средствами, Космос и информационные технологии).

Астрофизика – это наука на пересечении астрономии и физики. Она занимается изучением физических свойств космических объектов, наблюдаемых с помощью методов астрономии. Мы знаем из астрономии их массу, расстояние к ним, другие параметры, но что это за объекты, изучает астрофизика. И астрофизика, и физика космоса – все это часть физики, действуют те же законы физики, потому всегда можно переквалифицироваться.

Задача ученого состоит в том, чтобы открыть какие-то новые данные о природе или какую-то новую интерпретацию этих данных, что позволит нашему знанию об окружающем мире продвинуться вперед. Одним из самых важных является понятие приоритета. Совсем недавно коллаборации ATLAS и CMS, работающие на Большом адронном коллайдере в ЦЕРНе, обнаружили возможность нового резонанса. А дальше наблюдался удивительный коллективный эффект, когда на протяжении месяца появились сотни публикаций теоретиков, объяснявшие новые наблюдения. Очень многие ринулись в эту область. Но ценность работы первооткрывателя очень важна — даже если вы опоздали всего на один день, ваш труд будет стоить меньше.

Аудиокнига автора Антон Бирюков. 🕙: 17 мин. 19 сек. Чтец(ы) . Относится к жанрам: астрономия, научно-популярная литература, научные доклады, физика, астрофизика, Вселенная, занимательная астрономия, звезды, инопланетяне, космос, курс лекций, БЧХ-код, лекции по физике, наука, научно-исследовательская деятельность, научное знание, научные гипотезы, научные исследования, научные открытия, научный поиск, НЛО, подкасты, просвещение, современная наука, теоретическая физика, углубленное изучение физики, философия науки. Возрастное ограничение: 12+.

Вы можете в один клик скачать полную версию аудиокниги «Откуда астрофизики всё это знают?» в mp3 в хорошем качестве и без регистрации. Или же, выбирая подходящий Вам вариант, слушать онлайн «Откуда астрофизики всё это знают?» на нашем сайте. У нас огромный выбор и хороший рекомендательный сервис, и Вы легко сможете выбрать нужную аудиокнигу в соответствии со своими предпочтениями.

Если Вы ещё не определились с выбором, то советую посмотреть разделы «Рейтингов» и «Обзоров аудиокниг» нашего сайта, там вы сможете провести время с пользой и быстро выбрать книгу или серию книг, которые Вам обязательно понравятся.

Не забывайте оставлять отзывы и ставить оценки, они помогают сделать наш рекомендательный сервис ещё лучше.

Единственный способ изучения удаленных объектов – это наблюдение излучения, которое они производят. Поэтому большая часть астрофизики связана с построением теорий, объясняющих механизмы, производящие это излучение.

Астрофизика дает ученым идеи о том, как извлечь из этого максимально полезную информацию. Первые гипотезы о природе звезд возникли в середине XIX века. Это произошло в ходе развития появившейся тогда науки о спектральном анализе. Она производит наблюдение определенных частот света, которые отдельные вещества поглощают и выделяют при нагревании. Спектральный анализ остается и сейчас весьма существенным для триумвирата космических наук. Он используется как для исследований, так и для тестирования новых теорий.

Ранняя спектроскопия представила первые доказательства того, что звезды содержат вещества, также присутствующие и на Земле. Спектроскопия показала, что некоторые туманности являются полностью газообразными, а некоторые из них содержат звезды. Это позже помогло укрепить идею о том, что некоторые туманности вообще не были туманностями. Это были другие галактики!

Теория большого взрыва

В начале 1920-х годов астроном Сесилия Пейн, используя спектроскопию, обнаружила, что звезды состоят преимущественно из водорода (по крайней мере, до своей старости). Спектры звезд также позволили астрофизикам определить скорость, с которой они двигаются в сторону Земли. Подобно тому, как звук, который излучает автомобиль, отличается по частоте в зависимости от того, двигается ли он к нам или от нас, из-за допплеровского сдвига частоты спектры звезд будут меняться соответственно

В 1930-х годах, объединив допплеровский сдвиг и теорию общей теории относительности Эйнштейна, Эдвин Хаббл получил убедительные доказательства того, что Вселенная расширяется. Это также было предсказано теорией Эйнштейна и вместе составляет основу теории Большого Взрыва.

Описание деятельности

Астрофизик — редкая и узко специализированная профессия. Востребованность ее небольшая. Но в таких всемирно известных корпорациях как Роскосмос или NASAталантливые специалисты просто необходимы.

Практически все астрофизики имеют . Все они когда-то закончили , защитили диссертационные работы, имеют научные публикации и . Связано это с тем, что астрофизики требуются, в основном, в организациях, которые занимаются научными исследованиями. Это университеты и научные институты, обсерватории и упомянутые выше корпорации Роскосомос и NASA.

В обсерваториях работает основная часть астрофизиков. Это учреждение, где фиксируют движение небесных тел. Ее расположение не случайно — она строится на возвышенной местности и в точке с лучшим обзором звездного неба. Учитываются также климат и видимость атмосферы.

Обычно обсерватория принадлежит университету либо научному институту и может находиться от них достаточно далеко. Так, главный офис Роскосмоса находится в Москве, а его обсерватории в Байконуре (Казахстан), Кисловодске и на Камчатке.

Работа в обсерватории — это, в первую очередь, наблюдение за небесными телами. Однако от способа и цели наблюдения зависят рабочие условия астрофизика.

Наблюдение за близкими к Земле космическими телами .

Сюда относится наблюдение за планетами Солнечной системы, ее спутниками, ближайшими звездами, — за всем тем, что мы можем увидеть на небе невооруженным глазом. Поскольку эти объекты находятся достаточно близко к Земле, астрофизик использует телескоп с увеличивающими линзами — благодаря многократному увеличению он может рассмотреть, к примеру, кратеры Луны, ураганы на Юпитере или кольца Сатурна.

Главное условие для такой работы — ночное время суток, поэтому астрофизик работает ночью, по 8-14 часов в зависимости от времени года.

Наблюдение за космическими телами, расположенными далеко от Земли.

Видимые звезды и планеты — всего лишь малая доля того, что есть во Вселенной. Существует множество других небесных тел, которые находятся настолько далеко от нас, что свет от них просто не доходит до Земли. Там, где находятся эти объекты, мы едва ли что-то увидим, поэтому астрофизик ищет их только по невидимым радиоволнам.

Прибор, который фиксирует эти волны — радиотелескоп. С помощью такой аппаратуры астрофизик получают данные о скоплениях межзвездного газа, пылевых облаков, реликтовом излучении (это так называемые «остатки Большого Взрыва, с которого и началось образование нашей Вселенной). Радиотелескоп позволяет «заглянуть» намного дальше нашей галактики.

Местоположение (координаты) этих объектов он получает при помощи радиоинтерфермометра — это огромное сооружение, размером с саму обсерваторию. Внешне оно напоминает локатор.

Анализ полученных данных.

Наблюдения — лишь часть большой работы, которую проделывает астрофизик. Все полученные данные он записывает, затем исследует. Такая работа происходит уже в научно-исследовательском центре или институте по будням, с утра до вечера.

Все полученные выводы астрофизик описывает, приводит к ним аргументы. Затем закладывает их в основу научно-исследовательской работы.

Космические обсерватории

Астрофизик так же может вести наблюдение за небесными телами сидя в главном офисе исследовательского центра или компании. Для этого ему не нужно дожидаться захода солнца или ясной погоды — он получает данные прямиком из космоса на свой компьютер. Полученная информация сохраняется, и специалист может взглянуть на нее в любое время. Поэтому работает он как обычный офисный сотрудник — по будням, с утра до вечера.

Данные приходят от космической обсерватории — это самостоятельный аппарат, который снабжен сверхмощными телескопами и различными датчиками. Эти аппараты летают на орбите Земли и автоматически пересылают данные с датчиков и снимки на компьютер астрофизика. Всего их 9, и большая часть их принадлежит корпорации NASA.

Информация от космических обсерваторий приходит разная. Опытному астрофизику она может сообщить не только о местонахождении объекта, но и о том, что он из себя представляет. Например, переменное гамма-излучение характерно для недавно зародившейся звезды. Рентегеновские лучи могут указывать на черные дыры, ультрафиолетовые — на скопление межзвездного газа, а инфракрасные на водяные пары и химический состав небесного тела. Недавно астрофизики с помощью инфракрасных космических обсерваторий обнаружили органические вещества за 375 световых лет от Солнца. Это значит, что кроме Земли жизнь может существовать и в других уголках нашей Вселенной.

Космические полеты

Полет в космос — огромная работа разных специалистов. Астрофизики в этом процессе исполняют важную роль. Ранее полетами в космос занимались две корпорации: Роскосмос (Россия) и NASA(США). Однако последние 5 лет американцы не отправляли своих кораблей, поэтому готовят к полету наши отечественные астрофизики.

Задача специалистов — определить цель полета и условия, с которыми придется столкнуться космонавту. Этап работы астрофизиков — самый ответственный. Они информируют главных и о физических условиях в открытом космосе (а это температура -270°C, опасные дозы радиации, давление и прочие факторы). Сообщают о местоположении обломков космического мусора, который может травмировать космонавта, о влиянии других небесных тел и возможных трудностях и препятствиях. Космос малоизвестен и опасен, однако астрофизики знают о нем больше других.

Обмен опытом

Важная часть работы хорошего астрофизика — посещение различных конференций, международных совещаний, обсерваторий, в которых трудятся его зарубежные коллеги. Это не только хорошая возможность узнать лучше об опыте других астрофизиков, но и увидеть зарубежные страны и города.

Похожие записи:

• В Ленобласти увеличат стоимость земельного сертификата для многодетных семей
• Можно ли в электричку с собакой и сколько это стоит
• Какой штраф за езду на шипованной резине летом 2022 году