#Методы астрофизических исследований
Методы астрофизических исследований
Тег

Методы астрофизических исследований

Методы астрофизических исследований
Найденo 28 статей
Схема метода фарадеевского синтеза
Математические методыМатематические методы
Фарадеевский синтез
Фараде́евский си́нтез, метод анализа данных о поляризации излучения, приходящего с определённого направления, который позволяет исследовать вклад различных источников излучения, лежащих на луче зрения. Применяется в поляризационной радиоастрономии в тех случаях, когда набор длин волн, на которых проводятся наблюдения, достаточен для того, чтобы можно было рассматривать длину волны как квазинепрерывную переменную, значения которой меняются в некотором диапазоне, однако общий набор наблюдений ещё недостаточно велик или наблюдения недостаточно точны для того, чтобы можно было перейти к восстановлению трёхмерной структуры среды, т. е. распределения плотности электронов и напряжённости магнитного поля. Метод используется для изучения магнитных полей в галактиках и джетах.
Научные отрасли
Звёздная кинематика
Звёздная кинема́тика, раздел звёздной астрономии, посвящённый изучению закономерностей движения звёзд, газа и звёздных скоплений в галактических подсистемах с опорой на наблюдения лучевых скоростей и собственных движений, а также на измеренные расстояния до объектов. Применяются методы анализа трёхмерного (пространственные скорости), двумерного (собственные движения) и одномерного (лучевые скорости) полей скоростей. Анализ поля скоростей сводится к выделению систематических движений звёзд (аналогичных потокам в гидродинамике) и оценке параметров распределения остаточных скоростей отдельных звёзд. Наибольшие скорости систематического движения имеют объекты тонкого галактического диска. Они участвуют в дифференциальном вращении вокруг оси симметрии Галактики с угловой скоростью, монотонно уменьшающейся с расстоянием. В отличие от диска, в гало Галактики систематические движения практически отсутствуют. Звёзды гало и шаровые звёздные скопления движутся по хаотически ориентированным, сильно вытянутым орбитам со средними скоростями, сравнимыми со скоростью вращения диска (около 200 км/с). Скорости самых далёких объектов гало – шаровых скоплений и карликовых галактик – дают ценную информацию о массе тёмной материи в Местной группе галактик. Изучение движения звёзд в центральной области Галактики, в непосредственной близости от сверхмассивной чёрной дыры, позволяет оценить расстояние от Солнца до центра Галактики (по современным данным, близкое к 8,2 кпк). Для исследования движения атомарного водорода в Галактике используются профили радиолиний 21 см, искажённые доплеровским уширением вследствие дифференциального вращения Галактики.
Предполагаемые траектории собственных движений 40 тыс. звёзд, расположенных в пределах 100 пк от Солнца
Научные отрасли
Звёздная динамика
Звёздная дина́мика, раздел астрономии, изучающий закономерности движения звёзд в гравитационном поле звёздной системы и эволюцию звёздных систем. Исследуется парное и коллективное гравитационные взаимодействия звёзд, квазиравновесные состояния звёздных систем и их динамическая эволюция под влиянием как внутренних, так и внешних факторов. Особое место в звёздной динамике принадлежит самогравитирующим системам, в которых каждая звезда движется в общем гравитационном поле, созданном всеми звёздами системы. Для изучения динамической эволюции звёздных систем применяются как аналитические методы, проясняющие наиболее общие закономерности, так и численное моделирование, которое позволяет исследовать реалистичные звёздные скопления, состоящие из звёзд разной массы, учитывать их физическую эволюцию и реальное галактическое окружение. Звёздная динамика тесно связана с небесной механикой, гидродинамикой, статистической физикой, аналитической механикой, кинетической теорией газов.
Спиральная галактика M101
Элементы строения звёзд
Атмосферы звёзд
Атмосфе́ры звёзд, внешние слои звёзд, определяющие их наблюдаемое излучение. В атмосферах звёзд происходит поглощение, излучение и рассеяние энергии, образованной в звёздных недрах в результате термоядерных реакций. Протяжённость атмосферы обычно составляет порядка тысячной доли радиуса звезды, но имеются гигантские звёзды, у которых она сопоставима с радиусом звезды. В атмосферах звёзд выделяют несколько зон, расположенных на разной глубине и имеющих разную плотность и температуру: фотосферу, хромосферу и корону. Их температуры лежат в широком диапазоне – от нескольких тысяч до миллионов кельвинов. Перенос энергии в атмосферах звёзд происходит в основном посредством переноса излучения, а у холодных звёзд – ещё и конвекцией. Наиболее распространёнными химическими элементами являются водород и гелий. Содержание других элементов составляет всего тысячные доли (по числу атомов) от содержания водорода. В атмосферах звёзд наблюдаются различные нестационарные процессы и явления (пятна, вспышки и др.), аналогичные проявлениям солнечной активности.
Звезда Бетельгейзе
Научные отрасли
Звёздная статистика
Звёздная стати́стика, раздел звёздной астрономии, в котором исследуются взаимосвязи между различными физическими характеристиками звёзд и звёздных скоплений, а также строение, звёздные населения и подсистемы Галактики на основе массовых наблюдательных данных. Одной из наиболее важных задач звёздной статистики является установление шкалы расстояний. Статистические связи (калибровки) между наблюдаемыми и вычисляемыми физическими характеристиками звёзд (устанавливаемые, как правило, по звёздам с хорошо известными расстояниями и по звёздным скоплениям) позволяют по наблюдаемым параметрам определить ряд характеристик, недоступных прямым измерениям. Математический аппарат звёздной статистики – использование статистических функций распределения объектов по различным характеристикам. В звёздной статистике используются распределения звёзд по абсолютным звёздным величинам (функция светимости) и по видимым звёздным величинам (дифференциальная функция блеска). Распределение звёзд в телесном угле вдоль луча зрения по расстояниям представляет собой распределение плотности, тесно связанное с общим распределением массы в Галактике.
Диаграмма Герцшпрунга – Рассела для звёзд каталогов HIPPARCOS и Глизе
Научные отрасли
Звёздная астрономия
Звёздная астроно́мия, раздел астрономии, изучающий состав и общие закономерности строения и динамики звёздных подсистем и звёздных населений галактик, в первую очередь нашей Галактики. В отличие от астрофизики, изучающей физические характеристики отдельных объектов – звёзд и звёздных остатков, газовых облаков и туманностей, звёздная астрономия концентрирует внимание на общих свойствах больших коллективов объектов и многомерных связях между их пространственным распределением, кинематическими характеристиками, возрастом, происхождением и химическим составом. Звёздная астрономия широко использует статистические методы описания и анализа данных.
Галактика Млечный Путь в инфракрасном диапазоне (2MASS)
Научно-исследовательская техника
Научно-исследовательское судно
Нау́чно-иссле́довательское су́дно, морское, озёрное или речное судно, используемое для исследования водных масс и ресурсов Мирового океана, атмосферы Земли и космического пространства. Подразделяются на универсальные (для комплексных океанологических исследований водных и воздушных масс и морского дна) и специализированные (гидрографические, метеорологические, геолого-разведочные, научно-промысловые и др.).
Научно-исследовательское судно Академии наук СССР «Космонавт Юрий Гагарин» в порту Одессы. 1972
Научные отрасли
Радиоастрономия
Радиоастроно́мия, раздел астрономии, изучающий космическое радиоизлучение. Радиоастрономия исследует небесные объекты при помощи электромагнитных волн радиодиапазона. Наземная радиоастрономия использует диапазон длин волн от примерно 1 мм до 10–30 м. Для наблюдений на более длинных (гекто- и километровых) волнах применяют космические аппараты. Инструментами радиоастрономии являются радиотелескопы. Благодаря радиоастрономии были сделаны новые открытия, такие как обнаружение реликтового излучения и его анизотропии, пульсаров, мазерных радиоисточников в областях звездообразования в Галактике и в оболочках звёзд и др. Большим достижением радиоастрономии стало успешное осуществление метода радиоинтерферометрии со сверхдлинными базами, предложенного в 1965 г. Н. С. Кардашёвым, Л. И. Матвеенко и Г. Б. Шоломицким.
Группа антенн радиоинтерферометра ALMA
Научные инструменты, приборы, установки
Компаратор (в астрономии)
Компара́тор, измерительный прибор, действие которого основано на визуальном сравнении двух астрономических измерений или изображений, одно из которых принимается за эталонное. Существуют различные типы компараторов: спектрокомпараторы и блинк-компараторы. Компараторы широко использовались до внедрения цифровых методов записи информации. Ныне их функции реализованы программным способом.
Спектрокомпаратор
Научные направления
Астроспектроскопия
Астроспектроскопи́я, раздел астрофизики, в котором исследуют спектры небесных тел с целью изучения физической природы этих тел и их движения в пространстве. Впервые спектроскоп для астрономических наблюдений применил в 1814 г. Й. Фраунгофер, который открыл линии поглощения в спектре Солнца. Начало массовых спектральных исследований астрономических объектов относится к 1-й половине 20 в. Спектр космического объекта может быть получен с помощью астроспектрографа или приборов, использующих явление интерференции и дифракции излучения. Спектры могут наблюдаться в видимом, радио-, инфракрасном, ультрафиолетовом, рентгеновском и гамма-диапазонах длин волн. Методы астроспектроскопии широко применяются при исследованиях Солнца, планет, туманностей, звёзд, межзвёздной среды, галактик, квазаров, скоплений галактик и межгалактической среды. Астроспектроскопические исследования служат мощным средством изучения излучающих объектов и определения их фундаментальных параметров, структуры, химического состава, кинематики и др.
Спектры звёзд разных спектральных классов
1
2
3