Объектом изучения астрономии являются небесные тела. Ещё в древности первые астрономы умели наблюдать лишь за тем, что мог показать им их взор, без использования инструментов. Первое что они увидели Луну и Солнце.
Древность
Главными энтузиастами древности в наблюдении небесных тел остаются греки, персы, индусы, китайцы, египтяне. Первые плоды работы астрономов того времени являются сформированные карты звездного неба. Правда эти карты сильно отличались от нашего текущего представления о расположении небесных тел, а именно центром была Земля, а Луна и Солнце вращались вокруг.
Важным шагом на пути исследования небесной материи стало использование такого инструмента как математика. Вавилоняне заметили взаимосвязь, лунное затмение возобновляется раз в 18 лет, 11 дней и 8 часов. После них греки воспользовавшись физикой, вычислили расстояние до Луны и создали астролябию.
Средние века
Повышенный интерес к астрономии в исламском мире привело к созданию первых обсерваторий в IX веке и уже в 964 году астроном Азофи открыл Галактику Андомеды, после него Али-Ибн-Ридван заметил сверхновую звезду SN 1006.
В период Ренессанса Николай Коперник, Галилео Галилей и Иоганн Кеплер создали и продвинули модель солнечной системы. Галилей
пользовался телескопом для наблюдения, Кеплер разработал систему, которая обрисовывала движение небесных тел вокруг Солнца. В дальнейшем Исаак Ньютон дополнил систему, открыв закон гравитации.
В 1712-1725 астроном Джон Флестид создал каталог в который внес больше 3000 звезд. После каталоги звездного неба активно дополнялись новыми открытиями. Так же в 1781 Уильям Гершель вносил в каталоги туманности, галактики, но это не сравниться с его открытием Урана.
Новое время
В 1815-1816 году Йозеф Фраунгофер открыл в спектре Солнца 600 линий. Уже в 1859 году Густав Кирхгоф заметил взаимосвязь с различными элементами в составе небесного тела. В XX веке астрономы дошли до идеи о наличии ещё больше галактик чем Млечный Путь. Позже были открыты черные дыры, нейтронные звезды, квазары, пульсары, блазары, радиогалактики.
В Новейшее время Теория Большого взрыва была описана на основе открытия XX века реликтового излучения.
Наблюдения – главный метод функционирования астрономии.
Из-за невозможности проведения каких либо серьёзных, крупных экспериментов, в отличие от физики или химии, для астрономии главным инструментом получения информации остается - наблюдение.
Люди в средневековье были уверенны, что небесные тела расположены вокруг Земли и вращаются. Астрономы начали пользоваться методами которые помогали рассчитать точку небесного тела на небесной сфере, по отношению к другим небесным объектам. Давайте посмотрим как это работало.
Для начала построим небесную сферу и начертим из центра луч в направление к звезде А. В месте, где луч касается поверхности сферы, расположим точку A1, Пусть звезда В будет точкой В1. Повторим такой алгоритм для всех видимых звезд, получаем звездный глобус. Понятное дело, что в этот момент созерцатель находится в центре.
Чтобы вычислить угловые расстояния необходимо помнить такие параметры как : угловое расстояние между двумя крайними звёздами ковша Большой Медведицы (a и b) составляет около 5°, а от a Большой Медведицы до a Малой Медведицы (Полярной звезды) –примерно 25°. Можете потренироваться сами, с помощью пальцев вытянутой руки.
И так угловые параметры планет, звезд ниже чем Солнца и Луны поэтому наблюдаем как яркие точки на темном небе, но если мы приблизимся к точке, то в таком случае уже сможем разглядеть её и понять что это например не просто точка, а планета.
У астрономов есть ещё одна хитрость, а именно система горизонтальных координат, основывается на азимуте и высоте. Её пользуются для поиска небесных тел. Координаты по горизонтали определяют позицию небесного объекта на небе, из-за движения Земли вокруг своей оси, постоянно изменяются.
Телескопы - как главный инструмент каждого астронома
Главным инструментом у каждого астронома это конечно телескоп. Для начала он необходим для фиксации света, чем больше тем лучше, от наблюдаемого небесного тела, а потом уже для лучшей детализации изображения наблюдаемого объекта. С увеличением размеров телескопа увеличивается число света сфокусированного объективом из-за этого при помощи такого хитрого инструмента появляется возможность видеть дальше, больше, лучше чем человеческий глаз.
С уменьшением изображения небесного тела, увеличивается разрешение этого изображения. Телескопы делятся на два вида:
-телескоп с линзой это рефрактор
-телескоп с вогнутый зеркалом это рефлектор.
У телескопов малых размеров объективом является двояковыпуклая линза. Обычно когда наблюдаемый объект располагается за фокусным расстоянием, то оно проявляет эффект уменьшения, перевернутого изображения. Для получения более качественной картинки в телескопы внедряют целые системы из линз, разнообразных конфигураций.
Если имеются разные окуляры, линзы используя один объектив, но меняя линзы, можно добиться разного увеличения. В астрономии обычно оценивают телескоп не возможностью увеличения изображения, а размером объектива. В астрономии не прибегают к больше 500 раз, так как больше нет возможности из-за атмосферы Земли. Современные телескопы располагают на максимальной высоте, чтобы было меньше факторов действующих на наблюдение.
Телескоп увеличивает видимые угловые размеры Солнца, Луны, планет и деталей на них, но звёзды из-за их колоссальной удалённости всё равно видны в телескоп как светящиеся точки.
Имея сменные окуляры, можно с одним и тем же объективом получать различное увеличение. Поэтому возможности телескопа в астрономии принято характеризовать не увеличением, а диаметром его объектива. В астрономии, как правило, используют увеличения менее 500 раз. Применять большие увеличения мешает атмосфера Земли. Движение воздуха, незаметное невооружённым глазом (или при малых увеличениях), приводит к тому, что мелкие детали изображения становятся нерезкими, размытыми. Поэтому астрономические обсерватории, на которых используются крупные телескопы, размещаются в районах с хорошим астроклиматом: большим количеством ясных дней и ночей, с высокой прозрачностью и стабильностью атмосферы, на высоте нескольких километров над уровнем моря.
Современный телескоп представляет собой сложное устройство, которое имеет предельно точную оптику огромных размеров, наилучшие из существующих приёмники излучения и обширный комплекс научной и обслуживающей аппаратуры. Все наиболее крупные современные телескопы – это телескопы-рефлекторы.
Выводы:
Астрономия началась с простого человеческого любопытства, а именно с наблюдения за Солнцем, Луной и в дальнейшем за звездами. С ростом интереса к небесным телам появлялись первые плоды: карта небесного неба, каталоги, системы расчетов. После появления телескопа – главного инструмента каждого астронома работа стала продуктивней. В следующих публикациях будем все ближе и ближе знакомиться с этой чудесной наукой.
