علم الفلك

مرصد بارانال التابع للمرصد الأوروبي الجنوبي يطلق نجمًا مرشدًا بالليزر نحو مركز المجرة

علم الفلك هو أحد العلوم الطبيعية التي تدرس الأجرام السماوية والظواهر التي تحدث في الكون. ويستخدم علم الفلك الرياضيات والفيزياء والكيمياء لشرح أصلها وتطورها بشكل عام . وتشمل الأجرام ذات الاهتمام الكواكب والأقمار والنجوم والسدم والمجرات والنيازك والكويكبات والمذنبات . وتشمل الظواهر ذات الصلة انفجارات المستعرات الأعظمية وانفجارات أشعة جاما والنجوم الزائفة والنجوم المتوهجة والنجوم النابضة وإشعاع الخلفية الكونية الميكرويفية . وبشكل عام ، يدرس علم الفلك كل ما ينشأ خارج الغلاف الجوي للأرض. علم الكون هو فرع من فروع علم الفلك يدرس الكون ككل.

علم الفلك هو أحد أقدم العلوم الطبيعية. وقد قامت الحضارات المبكرة في التاريخ المسجل برصد السماء ليلاً بطريقة منهجية. ومن بين هؤلاء الحضارات المصريين والبابليين والإغريق والهنود والصينيين والمايا والعديد من الشعوب الأصلية القديمة في الأمريكتين . وفي الماضي، كان علم الفلك يشمل تخصصات متنوعة مثل القياسات الفلكية والملاحة السماوية وعلم الفلك الرصدي ووضع التقويمات .

ينقسم علم الفلك المهني إلى فرعين: علم الفلك الرصدي وعلم الفلك النظري . يركز علم الفلك الرصدي على الحصول على البيانات من ملاحظات الأجسام الفلكية. ثم يتم تحليل هذه البيانات باستخدام المبادئ الأساسية للفيزياء. يتجه علم الفلك النظري نحو تطوير نماذج حاسوبية أو تحليلية لوصف الأجسام والظواهر الفلكية. يكمل هذان المجالان بعضهما البعض. يسعى علم الفلك النظري إلى شرح نتائج الرصد، وتستخدم الملاحظات لتأكيد النتائج النظرية.

علم الفلك هو أحد العلوم القليلة التي يلعب فيها الهواة دورًا نشطًا . وينطبق هذا بشكل خاص على اكتشاف الأحداث العابرة ومراقبتها . وقد ساعد علماء الفلك الهواة في العديد من الاكتشافات المهمة، مثل العثور على مذنبات جديدة.

علم أصول الكلمات

المرصد الفلكي، نيو ساوث ويلز، أستراليا 1873
يقع مرصد كيتو الفلكي الذي يعود تاريخه إلى القرن التاسع عشر على بعد 12 دقيقة جنوب خط الاستواء في كيتو ، الإكوادور . [1]

علم الفلك (من الكلمة اليونانية ἀστρονομία من ἄστρον astron ، "نجم" و-νομία -nomia من νόμος nomos ، "قانون" أو "ثقافة") يعني "قانون النجوم" (أو "ثقافة النجوم" حسب الترجمة). لا ينبغي الخلط بين علم الفلك وعلم التنجيم ، وهو نظام الاعتقاد الذي يدعي أن الشؤون البشرية مرتبطة بمواقع الأجرام السماوية. [2] على الرغم من أن المجالين يشتركان في أصل مشترك، إلا أنهما الآن متميزان تمامًا. [3]

استخدام مصطلحي "علم الفلك" و"الفيزياء الفلكية"

"علم الفلك" و" الفيزياء الفلكية " مترادفان. [4] [5] [6] بناءً على تعريفات القاموس الصارمة، يشير "علم الفلك" إلى "دراسة الأجسام والمواد خارج الغلاف الجوي للأرض وخصائصها الفيزيائية والكيميائية"، [7] بينما تشير "الفيزياء الفلكية" إلى فرع علم الفلك الذي يتعامل مع "سلوك وخصائص فيزيائية وعمليات ديناميكية للأجرام والظواهر السماوية". [8] في بعض الحالات، كما هو الحال في مقدمة الكتاب المدرسي التمهيدي الكون الفيزيائي لفرانك شو ، قد يُستخدم "علم الفلك" لوصف الدراسة النوعية للموضوع، بينما تُستخدم "الفيزياء الفلكية" لوصف النسخة الفيزيائية للموضوع. [9] ومع ذلك، نظرًا لأن معظم الأبحاث الفلكية الحديثة تتعامل مع مواضيع تتعلق بالفيزياء، فيمكن تسمية علم الفلك الحديث في الواقع بالفيزياء الفلكية. [4] بعض المجالات، مثل علم القياس الفلكي ، هي علم فلك بحت وليس فيزياء فلكية أيضًا. قد تستخدم الأقسام المختلفة التي يجري فيها العلماء أبحاثًا حول هذا الموضوع مصطلحي "علم الفلك" و"الفيزياء الفلكية"، ويعتمد ذلك جزئيًا على ما إذا كان القسم تابعًا تاريخيًا لقسم الفيزياء، [5] والعديد من علماء الفلك المحترفين لديهم درجات في الفيزياء بدلاً من علم الفلك. [6] تتضمن بعض عناوين المجلات العلمية الرائدة في هذا المجال المجلة الفلكية والمجلة الفيزيائية الفلكية وعلم الفلك والفيزياء الفلكية .

تاريخ

خريطة سماوية من القرن السابع عشر، رسمها رسام الخرائط الهولندي فريدريك دي ويت

العصور القديمة

في العصور التاريخية المبكرة، كان علم الفلك يقتصر على مراقبة وتوقع حركات الأجسام المرئية بالعين المجردة. وفي بعض المواقع، جمعت الثقافات المبكرة قطعًا أثرية ضخمة ربما كان لها غرض فلكي. وبالإضافة إلى استخداماتها الاحتفالية، يمكن استخدام هذه المراصد لتحديد المواسم، وهو عامل مهم في معرفة موعد زراعة المحاصيل وفهم طول العام. [10]

قبل اختراع أدوات مثل التلسكوب، كانت الدراسة المبكرة للنجوم تُجرى باستخدام العين المجردة. ومع تطور الحضارات، ولا سيما في مصر وبلاد ما بين النهرين واليونان وبلاد فارس والهند والصين وأمريكا الوسطى ، تم تجميع المراصد الفلكية وبدأت الأفكار حول طبيعة الكون في التطور. كان معظم علم الفلك المبكر يتألف من رسم خرائط لمواقع النجوم والكواكب، وهو العلم الذي يشار إليه الآن باسم القياسات الفلكية . ومن هذه الملاحظات، تشكلت أفكار مبكرة حول حركات الكواكب، وتم استكشاف طبيعة الشمس والقمر والأرض في الكون فلسفيًا. كان يُعتقد أن الأرض هي مركز الكون مع دوران الشمس والقمر والنجوم حولها. يُعرف هذا باسم نموذج مركزية الأرض للكون، أو النظام البطلمي ، المسمى على اسم بطليموس . [11]

Suryaprajnaptisūtra، نص فلكي من القرن السادس قبل الميلاد من تأليف جاينيين في مجموعة شوين، لندن. أعلاه: مخطوطة من حوالي عام  1500 بعد الميلاد. [12]

كان التطور المبكر المهم بشكل خاص هو بداية علم الفلك الرياضي والعلمي، والذي بدأ بين البابليين ، الذين وضعوا الأساس للتقاليد الفلكية اللاحقة التي تطورت في العديد من الحضارات الأخرى. [13] اكتشف البابليون أن خسوف القمر يتكرر في دورة متكررة تُعرف باسم ساروس . [ 14]

ساعة شمسية استوائية يونانية ، الإسكندرية على نهر جيحون ، أفغانستان الحالية، القرن الثالث والثاني قبل الميلاد

بعد البابليين، تم إحراز تقدم كبير في علم الفلك في اليونان القديمة والعالم الهلنستي . يتميز علم الفلك اليوناني منذ البداية بالسعي إلى تفسير منطقي وفيزيائي للظواهر السماوية. [15] في القرن الثالث قبل الميلاد، قدر أريستارخوس الساموسي حجم ومسافة القمر والشمس ، واقترح نموذجًا للنظام الشمسي حيث تدور الأرض والكواكب حول الشمس، والذي يُسمى الآن نموذج مركزية الشمس . [16] في القرن الثاني قبل الميلاد، اكتشف هيبارخوس تقدم الشمس ، وحسب حجم ومسافة القمر واخترع أقدم الأجهزة الفلكية المعروفة مثل الإسطرلاب . [17] أنشأ هيبارخوس أيضًا كتالوجًا شاملاً لـ 1020 نجمًا، ومعظم الأبراج في نصف الكرة الشمالي مستمدة من علم الفلك اليوناني. [18] كانت آلية أنتيكيثيرا ( حوالي  150-80 قبل الميلاد) عبارة عن حاسوب تناظري مبكر مصمم لحساب موقع الشمس والقمر والكواكب لتاريخ معين. لم تظهر القطع الأثرية التكنولوجية ذات التعقيد المماثل مرة أخرى حتى القرن الرابع عشر، عندما ظهرت الساعات الفلكية الميكانيكية في أوروبا . [ 19]

العصور الوسطى

ضمت أوروبا في العصور الوسطى عددًا من علماء الفلك المهمين. قدم ريتشارد والينجفورد (1292-1336) مساهمات كبيرة في علم الفلك وعلم الساعات ، بما في ذلك اختراع أول ساعة فلكية، وهي Rectangulus التي سمحت بقياس الزوايا بين الكواكب والأجرام الفلكية الأخرى، بالإضافة إلى خط استواء يسمى Albion والذي يمكن استخدامه للحسابات الفلكية مثل خطوط الطول القمرية والشمسية والكواكب ويمكنه التنبؤ بالكسوف . ناقش نيكول أورسم (1320-1382) وجان بوريدان (1300-1361) لأول مرة الدليل على دوران الأرض، وعلاوة على ذلك، طور بوريدان أيضًا نظرية الزخم (سلف النظرية العلمية الحديثة للقصور الذاتي ) والتي كانت قادرة على إظهار أن الكواكب قادرة على الحركة دون تدخل الملائكة. [20] ساعد جورج فون بيورباخ (1423-1461) وريجيومونتانوس ( 1436-1476) في جعل التقدم الفلكي مفيدًا لتطوير كوبرنيكوس للنموذج الشمسي بعد عقود من الزمان.

ازدهر علم الفلك في العالم الإسلامي وأجزاء أخرى من العالم. أدى هذا إلى ظهور أول المراصد الفلكية في العالم الإسلامي بحلول أوائل القرن التاسع. [21] [22] [23] في عام 964، وصف عالم الفلك المسلم الفارسي عبد الرحمن الصوفي مجرة ​​أندروميدا ، أكبر مجرة ​​في المجموعة المحلية ، في كتابه النجوم الثابتة . [24] لاحظ عالم الفلك العربي المصري علي بن رضوان وعلماء الفلك الصينيون المستعر الأعظم SN 1006 ، وهو ألمع حدث نجمي من حيث القدر الظاهري في التاريخ المسجل، في عام 1006. لاحظ العالم الإيراني البيروني أنه على عكس بطليموس ، فإن أوج الشمس (أعلى نقطة في السماء) كان متحركًا وليس ثابتًا. [25] من بين علماء الفلك الإسلاميين البارزين (معظمهم من الفرس والعرب) الذين قدموا مساهمات كبيرة في العلم : البتاني ، وثابت ، وعبد الرحمن الصوفي ، والبيروني ، وأبو إسحاق إبراهيم الزرقالي ، والبرجندي ، وعلماء الفلك في مراصد مراغة وسمرقند . قدم علماء الفلك خلال ذلك الوقت العديد من الأسماء العربية المستخدمة الآن للنجوم الفردية . [ 26] [27]

يُعتقد أيضًا أن أنقاض زيمبابوي الكبرى وتمبكتو [28] ربما كانت تضم مراصد فلكية. [29] في غرب إفريقيا ما بعد الكلاسيكية ، درس علماء الفلك حركة النجوم وعلاقتها بالفصول، وصياغة مخططات للسماء بالإضافة إلى مخططات دقيقة لمدارات الكواكب الأخرى بناءً على حسابات رياضية معقدة. وثّق المؤرخ السونغهاي محمود كاتي زخة نيزكية في أغسطس 1583. [30] [31] كان الأوروبيون يعتقدون سابقًا أنه لم تكن هناك مراقبة فلكية في إفريقيا جنوب الصحراء الكبرى خلال العصور الوسطى قبل الاستعمار، لكن الاكتشافات الحديثة تظهر خلاف ذلك. [32] [33] [34] [35]

على مدى أكثر من ستة قرون (منذ استعادة التعلم القديم خلال أواخر العصور الوسطى وحتى عصر التنوير)، قدمت الكنيسة الكاثوليكية الرومانية دعمًا ماليًا واجتماعيًا لدراسة علم الفلك أكثر من جميع المؤسسات الأخرى على الأرجح. وكان من بين دوافع الكنيسة إيجاد تاريخ عيد الفصح . [36]

الثورة العلمية

كشفت رسومات جاليليو وملاحظاته عن القمر أن سطحه كان جبليًا.
خريطة فلكية من مخطوطة علمية مبكرة، تعود إلى حوالي عام  1000

خلال عصر النهضة ، اقترح نيكولاس كوبرنيكوس نموذجًا مركزيًا للشمس للنظام الشمسي. دافع جاليليو جاليلي عن عمله وقام يوهانس كيبلر بتوسيعه . كان كيبلر أول من ابتكر نظامًا يصف بشكل صحيح تفاصيل حركة الكواكب حول الشمس. ومع ذلك، لم ينجح كيبلر في صياغة نظرية وراء القوانين التي كتبها. [37] كان إسحاق نيوتن ، باختراعه للديناميكيات السماوية وقانون الجاذبية ، هو الذي شرح أخيرًا حركات الكواكب. كما طور نيوتن التلسكوب العاكس . [38]

أدت التحسينات في حجم وجودة التلسكوب إلى اكتشافات أخرى. قام عالم الفلك الإنجليزي جون فلامستيد بفهرسة أكثر من 3000 نجم. [39] تم إنتاج فهارس أكثر شمولاً للنجوم بواسطة نيكولاس لويس دي لاكايل . قام عالم الفلك ويليام هيرشل بعمل كتالوج مفصل للسديم والعناقيد، وفي عام 1781 اكتشف كوكب أورانوس ، أول كوكب جديد تم اكتشافه. [40]

خلال القرنين الثامن عشر والتاسع عشر، أدت دراسة مشكلة الأجسام الثلاثة التي أجراها ليونارد أويلر وأليكسيس كلود كليروت وجان لورون دالمبيرت إلى تنبؤات أكثر دقة حول حركات القمر والكواكب. وقد تم تحسين هذا العمل بشكل أكبر من قبل جوزيف لويس لاجرانج وبيير سيمون لابلاس ، مما يسمح بتقدير كتل الكواكب والأقمار من اضطراباتها. [41]

حدثت تطورات كبيرة في علم الفلك مع إدخال التكنولوجيا الجديدة، بما في ذلك جهاز قياس الطيف والتصوير الفوتوغرافي . اكتشف جوزيف فون فراونهوفر حوالي 600 نطاق في طيف الشمس في عامي 1814 و1815، وهو ما نسبه جوستاف كيرشوف في عام 1859 إلى وجود عناصر مختلفة. ثبت أن النجوم تشبه شمس الأرض، ولكن مع نطاق واسع من درجات الحرارة والكتل والأحجام . [26]

لم يثبت وجود مجرة ​​الأرض، درب التبانة ، كمجموعة خاصة بها من النجوم إلا في القرن العشرين، جنبًا إلى جنب مع وجود مجرات "خارجية". أدى الانكماش الملحوظ لتلك المجرات إلى اكتشاف توسع الكون . [ 42] أدى علم الفلك النظري إلى تكهنات حول وجود أجسام مثل الثقوب السوداء والنجوم النيوترونية ، والتي تم استخدامها لشرح الظواهر المرصودة مثل الكوازارات والنجوم النابضة والمجرات الراديوية . حقق علم الكونيات الفيزيائي تقدمًا هائلاً خلال القرن العشرين. في أوائل القرن العشرين، تم صياغة نموذج نظرية الانفجار العظيم ، مدعومًا بشكل كبير بإشعاع الخلفية الكونية الميكرويفية وقانون هابل والوفرة الكونية للعناصر . مكنت التلسكوبات الفضائية من إجراء قياسات في أجزاء من الطيف الكهرومغناطيسي الذي عادة ما يكون مسدودًا أو ضبابيًا بسبب الغلاف الجوي . [43] في فبراير 2016، تم الكشف عن أن مشروع ليجو قد اكتشف أدلة على وجود موجات الجاذبية في سبتمبر السابق. [44] [45]

علم الفلك الرصدي

نظرة عامة على أنواع علم الفلك الرصدي من خلال الأطوال الموجية المرصودة وإمكانية ملاحظتها

المصدر الرئيسي للمعلومات حول الأجرام السماوية والأجسام الأخرى هو الضوء المرئي ، أو بشكل عام الإشعاع الكهرومغناطيسي . [46] يمكن تصنيف علم الفلك الرصدي وفقًا للمنطقة المقابلة من الطيف الكهرومغناطيسي التي يتم إجراء الملاحظات عليها. يمكن ملاحظة بعض أجزاء الطيف من سطح الأرض، بينما لا يمكن ملاحظة أجزاء أخرى إلا من ارتفاعات عالية أو خارج الغلاف الجوي للأرض. يتم تقديم معلومات محددة حول هذه المجالات الفرعية أدناه.

علم الفلك الراديوي

المصفوفة الكبيرة جدًا في نيو مكسيكو ، مثال على تلسكوب راديوي

يستخدم علم الفلك الراديوي إشعاعًا بأطوال موجية أكبر من مليمتر واحد تقريبًا، خارج النطاق المرئي. [47] يختلف علم الفلك الراديوي عن معظم أشكال علم الفلك الرصدي الأخرى في أنه يمكن التعامل مع الموجات الراديوية المرصودة كموجات وليس كفوتونات منفصلة . وبالتالي، من الأسهل نسبيًا قياس كل من سعة وطور الموجات الراديوية ، في حين لا يمكن القيام بذلك بسهولة عند أطوال موجية أقصر. [47]

على الرغم من أن بعض الموجات الراديوية تنبعث مباشرة من الأجسام الفلكية، وهي نتاج انبعاث حراري ، فإن معظم الانبعاثات الراديوية التي يتم رصدها هي نتيجة لإشعاع السنكروترون ، والذي ينتج عندما تدور الإلكترونات حول المجالات المغناطيسية . [47] بالإضافة إلى ذلك، يمكن ملاحظة عدد من الخطوط الطيفية التي ينتجها الغاز بين النجوم ، ولا سيما خط طيف الهيدروجين عند 21 سم، عند أطوال موجية راديوية. [9] [47]

يمكن ملاحظة مجموعة كبيرة ومتنوعة من الأجسام الأخرى عند أطوال الموجات الراديوية، بما في ذلك المستعرات الأعظمية ، والغاز بين النجوم، والنجوم النابضة ، والنوى المجرية النشطة . [9] [47]

علم الفلك بالأشعة تحت الحمراء

مرصد ALMA هو أحد أعلى مواقع المراصد على وجه الأرض. أتاكاما، تشيلي. [48]

يعتمد علم الفلك بالأشعة تحت الحمراء على اكتشاف وتحليل الأشعة تحت الحمراء ، وهي أطوال موجية أطول من الضوء الأحمر وخارج نطاق رؤيتنا. يُعد طيف الأشعة تحت الحمراء مفيدًا لدراسة الأجسام الباردة جدًا بحيث لا تشع الضوء المرئي، مثل الكواكب أو الأقراص المحيطة بالنجوم أو السدم التي يحجب الغبار ضوءها. يمكن للأطوال الموجية الأطول للأشعة تحت الحمراء اختراق سحب الغبار التي تحجب الضوء المرئي، مما يسمح بمراقبة النجوم الصغيرة المضمنة في السحب الجزيئية ونوى المجرات. كانت الملاحظات من مستكشف المسح بالأشعة تحت الحمراء واسع المجال (WISE) فعالة بشكل خاص في الكشف عن العديد من النجوم الأولية المجرية وعناقيد النجوم المضيفة لها . [49] [50] باستثناء الأطوال الموجية للأشعة تحت الحمراء القريبة من الضوء المرئي، يتم امتصاص هذا الإشعاع بشدة بواسطة الغلاف الجوي، أو حجبه، حيث ينتج الغلاف الجوي نفسه انبعاثًا كبيرًا للأشعة تحت الحمراء. وبالتالي، يجب وضع مراصد الأشعة تحت الحمراء في أماكن مرتفعة وجافة على الأرض أو في الفضاء. [51] تشع بعض الجزيئات بقوة في الأشعة تحت الحمراء. وهذا يسمح بدراسة كيمياء الفضاء؛ وبشكل أكثر تحديدًا، يمكنه اكتشاف الماء في المذنبات. [52]

علم الفلك البصري

تلسكوب سوبارو (على اليسار) ومرصد كيك (في الوسط) على ماونا كيا ، وكلاهما مثال لمرصد يعمل عند أطوال موجية قريبة من الأشعة تحت الحمراء ومرئية. منشأة تلسكوب الأشعة تحت الحمراء التابعة لوكالة ناسا (على اليمين) هي مثال لتلسكوب يعمل فقط عند أطوال موجية قريبة من الأشعة تحت الحمراء.

تاريخيًا، يعد علم الفلك البصري، والذي يُطلق عليه أيضًا علم فلك الضوء المرئي، أقدم أشكال علم الفلك. [53] كانت صور الملاحظات تُرسم يدويًا في الأصل. في أواخر القرن التاسع عشر ومعظم القرن العشرين، تم التقاط الصور باستخدام معدات التصوير الفوتوغرافي. تُلتقط الصور الحديثة باستخدام أجهزة الكشف الرقمية، وخاصة باستخدام أجهزة اقتران الشحنة (CCDs) ويتم تسجيلها على وسائط حديثة. على الرغم من أن الضوء المرئي نفسه يمتد من حوالي 4000 Å إلى 7000 Å (400 نانومتر إلى 700 نانومتر)، [53] يمكن استخدام نفس المعدات لمراقبة بعض الأشعة فوق البنفسجية القريبة والأشعة تحت الحمراء القريبة .

علم الفلك فوق البنفسجي

يستخدم علم الفلك فوق البنفسجي أطوال موجية فوق بنفسجية تتراوح بين 100 و3200 Å (10 إلى 320 نانومتر). [47] يمتص الغلاف الجوي للأرض الضوء عند هذه الأطوال الموجية، مما يتطلب إجراء عمليات الرصد عند هذه الأطوال الموجية من الغلاف الجوي العلوي أو من الفضاء. علم الفلك فوق البنفسجي هو الأنسب لدراسة الإشعاع الحراري وخطوط الانبعاث الطيفي من النجوم الزرقاء الساخنة ( نجوم OB ) شديدة السطوع في نطاق الموجة هذا. ويشمل ذلك النجوم الزرقاء في المجرات الأخرى، والتي كانت هدفًا للعديد من المسوحات فوق البنفسجية. تشمل الأجسام الأخرى التي يتم ملاحظتها عادةً في الضوء فوق البنفسجي السدم الكوكبية وبقايا المستعرات الأعظمية والنوى المجرية النشطة. [47] ومع ذلك، نظرًا لأن الضوء فوق البنفسجي يمتص بسهولة بواسطة الغبار بين النجوم ، فإن تعديل قياسات الأشعة فوق البنفسجية ضروري. [47]

علم الفلك بالأشعة السينية

نفاثة أشعة سينية مأخوذة من ثقب أسود هائل اكتشفه مرصد تشاندرا للأشعة السينية التابع لوكالة ناسا، والتي أصبحت مرئية بواسطة الضوء القادم من الكون المبكر

يستخدم علم الفلك بالأشعة السينية أطوال موجات الأشعة السينية . عادةً، يتم إنتاج إشعاع الأشعة السينية عن طريق انبعاث السنكروترون (نتيجة لدوران الإلكترونات حول خطوط المجال المغناطيسي)، والانبعاث الحراري من الغازات الرقيقة فوق 10 7 (10 مليون) كلفن ، والانبعاث الحراري من الغازات السميكة فوق 10 7 كلفن. [47] نظرًا لأن الأشعة السينية يتم امتصاصها بواسطة الغلاف الجوي للأرض ، فيجب إجراء جميع عمليات الرصد بالأشعة السينية من بالونات عالية الارتفاع أو صواريخ أو أقمار صناعية لعلم الفلك بالأشعة السينية . تشمل مصادر الأشعة السينية البارزة الثنائيات السينية والنجوم النابضة وبقايا المستعرات الأعظمية والمجرات الإهليلجية وعناقيد المجرات والنوى المجرية النشطة . [47]

علم فلك أشعة جاما

يرصد علم فلك أشعة جاما الأجرام الفلكية عند أقصر أطوال موجية في الطيف الكهرومغناطيسي. ويمكن رصد أشعة جاما مباشرة بواسطة الأقمار الصناعية مثل مرصد كومبتون لأشعة جاما أو بواسطة تلسكوبات متخصصة تسمى تلسكوبات شيرينكوف الجوية . [47] لا تكتشف تلسكوبات شيرينكوف أشعة جاما مباشرة ولكنها تكتشف بدلاً من ذلك ومضات الضوء المرئي الناتجة عن امتصاص أشعة جاما بواسطة الغلاف الجوي للأرض. [54]

معظم مصادر انبعاث أشعة جاما هي في الواقع انفجارات أشعة جاما ، وهي أجسام لا تنتج إشعاع جاما إلا لبضعة ميلي ثانية إلى آلاف الثواني قبل أن تتلاشى. 10% فقط من مصادر أشعة جاما هي مصادر غير عابرة. تشمل مصادر انبعاث أشعة جاما الثابتة هذه النجوم النابضة والنجوم النيوترونية ومرشحي الثقوب السوداء مثل النوى المجرية النشطة. [47]

المجالات التي لا تعتمد على الطيف الكهرومغناطيسي

بالإضافة إلى الإشعاع الكهرومغناطيسي، من الممكن ملاحظة بعض الأحداث الأخرى الناشئة عن مسافات كبيرة من الأرض.

في علم فلك النيوترينو ، يستخدم علماء الفلك منشآت تحت الأرض محمية بشدة مثل SAGE و GALLEX و Kamioka II/III للكشف عن النيوترينوات . تنشأ الغالبية العظمى من النيوترينوات المتدفقة عبر الأرض من الشمس ، ولكن تم أيضًا اكتشاف 24 نيوترينوًا من المستعر الأعظم 1987A . [47] الأشعة الكونية ، التي تتكون من جزيئات عالية الطاقة للغاية (النوى الذرية) التي يمكن أن تتحلل أو تمتص عندما تدخل الغلاف الجوي للأرض، تؤدي إلى سلسلة من الجسيمات الثانوية التي يمكن اكتشافها بواسطة المراصد الحالية. [55] قد تكون بعض أجهزة الكشف عن النيوترينو المستقبلية حساسة أيضًا للجسيمات الناتجة عندما تضرب الأشعة الكونية الغلاف الجوي للأرض. [47]

علم فلك الموجات الثقالية هو مجال ناشئ في علم الفلك يستخدم أجهزة كشف الموجات الثقالية لجمع بيانات رصدية حول أجسام ضخمة بعيدة. وقد تم إنشاء عدد قليل من المراصد، مثل مرصد الجاذبية بالتداخل بالليزر ليجو . أجرى ليجو أول اكتشاف له في 14 سبتمبر 2015، حيث رصد الموجات الثقالية من ثقب أسود ثنائي . [56] تم اكتشاف موجة ثقالية ثانية في 26 ديسمبر 2015 ويجب أن تستمر الملاحظات الإضافية ولكن الموجات الثقالية تتطلب أدوات حساسة للغاية. [57] [58]

إن الجمع بين الملاحظات التي تم إجراؤها باستخدام الإشعاع الكهرومغناطيسي أو النيوترينوات أو الموجات الثقالية وغيرها من المعلومات التكميلية، يُعرف باسم علم الفلك متعدد الرسل . [59] [60]

علم الفلك والميكانيكا السماوية

مجموعة النجوم Pismis 24 مع سديم

يعد قياس مواقع الأجرام السماوية أحد أقدم المجالات في علم الفلك، وفي كل العلوم. تاريخيًا، كانت المعرفة الدقيقة بمواقع الشمس والقمر والكواكب والنجوم ضرورية في الملاحة السماوية (استخدام الأجرام السماوية لتوجيه الملاحة) وفي صنع التقويمات . [61] : 39 

أدى القياس الدقيق لمواقع الكواكب إلى فهم متين للاضطرابات الجاذبية ، والقدرة على تحديد مواقع الكواكب في الماضي والمستقبل بدقة كبيرة، وهو المجال المعروف باسم ميكانيكا السماوات . وفي الآونة الأخيرة، سيسمح تتبع الأجسام القريبة من الأرض بالتنبؤات باللقاءات القريبة أو الاصطدامات المحتملة للأرض مع تلك الأجسام. [62]

إن قياس المنظر النجمي للنجوم القريبة يوفر خط أساس أساسي في سلم المسافة الكونية المستخدم لقياس مقياس الكون. توفر قياسات المنظر النجمي للنجوم القريبة خط أساس مطلق لخصائص النجوم الأكثر بعدًا، حيث يمكن مقارنة خصائصها. تسمح قياسات السرعة الشعاعية والحركة الخاصة للنجوم لعلماء الفلك برسم حركة هذه الأنظمة عبر مجرة ​​درب التبانة. تعد نتائج القياسات الفلكية الأساس المستخدم لحساب توزيع المادة المظلمة المفترضة في المجرة. [63]

خلال تسعينيات القرن العشرين، تم استخدام قياس تذبذب النجوم القريبة للكشف عن الكواكب الخارجية الكبيرة التي تدور حول تلك النجوم. [64]

علم الفلك النظري

يستخدم علماء الفلك النظريون العديد من الأدوات بما في ذلك النماذج التحليلية والمحاكاة العددية الحسابية ؛ ولكل منها مزاياها الخاصة. تعد النماذج التحليلية لعملية ما أفضل لإعطاء نظرة أوسع إلى جوهر ما يحدث. تكشف النماذج العددية عن وجود ظواهر وتأثيرات لم يتم ملاحظتها بخلاف ذلك. [65] [66]

يسعى علماء النظريات في علم الفلك إلى إنشاء نماذج نظرية تستند إلى الملاحظات الموجودة والفيزياء المعروفة، والتنبؤ بالعواقب الرصدية لتلك النماذج. تسمح ملاحظة الظواهر التي يتنبأ بها نموذج ما لعلماء الفلك بالاختيار بين عدة نماذج بديلة أو متضاربة. كما يقوم علماء النظريات بتعديل النماذج الموجودة لتأخذ في الاعتبار الملاحظات الجديدة. في بعض الحالات، قد تؤدي كمية كبيرة من البيانات الرصدية غير المتسقة مع نموذج ما إلى التخلي عنه إلى حد كبير أو كليًا، كما هو الحال بالنسبة لنظرية مركزية الأرض ، ووجود الأثير المضيء ، ونموذج الحالة المستقرة للتطور الكوني.

تشمل الظواهر التي وضعها علماء الفلك النظريون ما يلي:

يعكس علم الفلك النظري الحديث تقدمًا هائلاً في المراقبة منذ تسعينيات القرن العشرين، بما في ذلك دراسات الخلفية الكونية الميكروية والمستعرات العظمى البعيدة والانزياحات الحمراء للمجرات ، والتي أدت إلى تطوير نموذج قياسي لعلم الكونيات . يتطلب هذا النموذج أن يحتوي الكون على كميات كبيرة من المادة المظلمة والطاقة المظلمة التي لا تُفهم طبيعتها جيدًا حاليًا، لكن النموذج يعطي تنبؤات مفصلة تتفق بشكل ممتاز مع العديد من الملاحظات المتنوعة. [67]

حقول فرعية محددة

الفيزياء الفلكية

تطبق الفيزياء الفلكية الفيزياء والكيمياء لفهم القياسات التي يتم إجراؤها بواسطة علم الفلك. تمثيل الكون المرئي الذي يتضمن صورًا من هابل وغيره من التلسكوبات .

الفيزياء الفلكية هي فرع من فروع علم الفلك يستخدم مبادئ الفيزياء والكيمياء " للتأكد من طبيعة الأجسام الفلكية ، وليس مواقعها أو حركتها في الفضاء". [68] [69] ومن بين الأجسام المدروسة الشمس والنجوم الأخرى والمجرات والكواكب خارج المجموعة الشمسية والوسط بين النجوم والخلفية الكونية للموجات الميكروية . [70] [71] يتم فحص انبعاثاتها عبر جميع أجزاء الطيف الكهرومغناطيسي ، وتشمل الخصائص المدروسة السطوع والكثافة ودرجة الحرارة والتركيب الكيميائي . نظرًا لأن الفيزياء الفلكية موضوع واسع جدًا، فإن علماء الفيزياء الفلكية يطبقون عادةً العديد من تخصصات الفيزياء، بما في ذلك الميكانيكا والكهرومغناطيسية والميكانيكا الإحصائية والديناميكا الحرارية وميكانيكا الكم والنسبية والفيزياء النووية والجسيمية والفيزياء الذرية والجزيئية .

في الممارسة العملية، غالبًا ما ينطوي البحث الفلكي الحديث على قدر كبير من العمل في مجالات الفيزياء النظرية والرصدية. تشمل بعض مجالات الدراسة لعلماء الفيزياء الفلكية محاولاتهم لتحديد خصائص المادة المظلمة والطاقة المظلمة والثقوب السوداء ؛ ما إذا كان السفر عبر الزمن ممكنًا أم لا ، أو ما إذا كانت الثقوب الدودية يمكن أن تتشكل، أو ما إذا كان الكون المتعدد موجودًا؛ وأصل ومصير الكون النهائي . [70] تشمل الموضوعات التي يدرسها أيضًا علماء الفيزياء الفلكية النظرية تكوين النظام الشمسي وتطوره ؛ ديناميكيات النجوم وتطورها ؛ تكوين المجرات وتطورها ؛ المغناطيسية الهيدروديناميكية ؛ البنية واسعة النطاق للمادة في الكون؛ أصل الأشعة الكونية ؛ النسبية العامة وعلم الكون الفيزيائي ، بما في ذلك علم الكونيات الوترية وفيزياء الجسيمات الفلكية .

الكيمياء الفلكية

الكيمياء الفلكية هي دراسة وفرة وتفاعلات الجزيئات في الكون وتفاعلها مع الإشعاع . هذا التخصص هو تداخل بين علم الفلك والكيمياء . يمكن تطبيق كلمة "الكيمياء الفلكية" على كل من النظام الشمسي والوسط بين النجوم . تُسمى دراسة وفرة العناصر ونسب النظائر في أجسام النظام الشمسي، مثل النيازك ، أيضًا بالكيمياء الكونية ، بينما تسمى دراسة الذرات والجزيئات بين النجوم وتفاعلها مع الإشعاع أحيانًا بالفيزياء الفلكية الجزيئية. إن تكوين وتكوين الذرات والكيميائي وتطور ومصير السحب الغازية الجزيئية أمر ذو أهمية خاصة، لأنه من هذه السحب تتشكل الأنظمة الشمسية. تساهم الدراسات في هذا المجال في فهم تكوين النظام الشمسي وأصل الأرض والجيولوجيا والنشوء التلقائي وأصل المناخ والمحيطات. [72]

علم الأحياء الفلكي

علم الأحياء الفلكية هو مجال علمي متعدد التخصصات يهتم بأصول الحياة في الكون وتطورها المبكر وتوزيعها ومستقبلها . يدرس علم الأحياء الفلكية مسألة ما إذا كانت الحياة خارج كوكب الأرض موجودة، وكيف يمكن للبشر اكتشافها إذا كانت موجودة. [73] مصطلح علم الأحياء الخارجية مشابه. [74]

يستخدم علم الأحياء الفلكي علم الأحياء الجزيئي والفيزياء الحيوية والكيمياء الحيوية والكيمياء وعلم الفلك وعلم الكونيات الفيزيائي وعلم الكواكب الخارجية والجيولوجيا للتحقيق في إمكانية وجود حياة على عوالم أخرى والمساعدة في التعرف على المحيطات الحيوية التي قد تكون مختلفة عن تلك الموجودة على الأرض. [75] أصل الحياة وتطورها المبكر هو جزء لا يتجزأ من تخصص علم الأحياء الفلكي. [76] يهتم علم الأحياء الفلكي بتفسير البيانات العلمية الموجودة ، وعلى الرغم من أن التكهنات تُقدم لإعطاء السياق، فإن علم الأحياء الفلكي يهتم في المقام الأول بالفرضيات التي تتناسب بقوة مع النظريات العلمية الموجودة .

يشمل هذا المجال متعدد التخصصات البحث في أصل الأنظمة الكوكبية ، وأصول المركبات العضوية في الفضاء ، وتفاعلات الصخور والمياه والكربون، والنشوء التلقائي على الأرض، وقابلية الكواكب للسكن ، والبحث في البصمات الحيوية لاكتشاف الحياة، والدراسات حول إمكانية تكيف الحياة مع التحديات على الأرض وفي الفضاء الخارجي . [77] [78] [79]

علم الكونيات الفيزيائي

يمكن اعتبار علم الكون (من الكلمة اليونانية κόσμος ( kosmos ) "العالم، الكون" و λόγος ( logos ) "الكلمة، الدراسة" أو حرفيًا "المنطق") دراسة الكون ككل.

حقل هابل العميق للغاية

لقد وفرت ملاحظات البنية واسعة النطاق للكون ، وهو الفرع المعروف باسم علم الكونيات الفيزيائي ، فهمًا عميقًا لتكوين وتطور الكون. إن النظرية المقبولة جيدًا للانفجار العظيم ، والتي بموجبها بدأ كوننا في نقطة واحدة في الزمن ، ثم توسع بعد ذلك على مدار 13.8 مليار سنة [80] إلى حالته الحالية، تشكل الأساس لعلم الكونيات الحديث. [81] يمكن إرجاع مفهوم الانفجار العظيم إلى اكتشاف إشعاع الخلفية الميكرويفي في عام 1965. [81]

خلال هذا التوسع، خضع الكون لعدة مراحل تطورية. في اللحظات المبكرة جدًا، يُفترض أن الكون شهد تضخمًا كونيًا سريعًا للغاية ، مما أدى إلى توحيد الظروف الأولية. بعد ذلك، أنتجت عملية التخليق النووي الوفرة العنصرية للكون المبكر. [81] (انظر أيضًا التأريخ النووي الكوني ).

عندما تشكلت الذرات المحايدة الأولى من بحر من الأيونات البدائية، أصبح الفضاء شفافًا للإشعاع، مطلقًا الطاقة التي يُنظر إليها اليوم على أنها إشعاع الخلفية الميكرويفي. ثم خضع الكون المتوسع لعصر مظلم بسبب نقص مصادر الطاقة النجمية. [82]

بدأ تكوين بنية هرمية للمادة من الاختلافات الدقيقة في كثافة كتلة الفضاء. تراكمت المادة في المناطق الأكثر كثافة، وشكلت سحبًا من الغاز والنجوم الأولى، نجوم المجموعة الثالثة . تسببت هذه النجوم الضخمة في تحفيز عملية إعادة التأين ويُعتقد أنها خلقت العديد من العناصر الثقيلة في الكون المبكر، والتي من خلال الاضمحلال النووي، تخلق عناصر أخف وزناً، مما يسمح لدورة التخليق النووي بالاستمرار لفترة أطول. [83]

تجمعت التجمعات الجاذبية في خيوط، تاركة فراغات في الفجوات. تدريجيًا، اندمجت مجموعات من الغاز والغبار لتكوين المجرات البدائية الأولى. بمرور الوقت، اجتذبت هذه المجرات المزيد من المادة، وغالبًا ما تم تنظيمها في مجموعات وعناقيد من المجرات، ثم في عناقيد مجرية فائقة الحجم. [84]

إن وجود المادة المظلمة والطاقة المظلمة يشكلان عنصرين أساسيين في بنية الكون . ويُعتقد الآن أنهما يشكلان المكونات المهيمنة للكون، حيث يشكلان 96% من كتلة الكون. ولهذا السبب، يتم بذل الكثير من الجهود في محاولة فهم فيزياء هذه المكونات. [85]

علم الفلك خارج المجرة

تُظهر هذه الصورة عدة أجسام زرقاء حلقية الشكل تمثل صورًا متعددة لنفس المجرة، وقد تكررت هذه الصور بسبب تأثير عدسة الجاذبية لمجموعة المجرات الصفراء الموجودة بالقرب من منتصف الصورة. وتنتج العدسة عن المجال الجاذبي للمجموعة الذي يعمل على ثني الضوء لتكبير وتشويه صورة جسم أبعد.

دراسة الأجسام خارج مجرتنا هي فرع من فروع علم الفلك يهتم بتكوين وتطور المجرات ، ومورفولوجيا (وصف) وتصنيفها ، ومراقبة المجرات النشطة ، وعلى نطاق أوسع، مجموعات وعناقيد المجرات . وأخيرًا، فإن الأخير مهم لفهم البنية واسعة النطاق للكون . [61]

يتم تنظيم معظم المجرات في أشكال مميزة تسمح بمخططات التصنيف. وهي تنقسم عادةً إلى مجرات حلزونية وإهليلجية وغير منتظمة . [86]

كما يوحي الاسم، فإن المجرة الإهليلجية لها شكل القطع الناقص المقطعي . تتحرك النجوم على طول مدارات عشوائية بدون اتجاه مفضل. تحتوي هذه المجرات على القليل من الغبار بين النجوم أو لا تحتوي عليه على الإطلاق، وقليل من مناطق تكوين النجوم، ونجوم أقدم. [61] : 877–878  ربما تكون المجرات الإهليلجية قد تشكلت من اندماج مجرات أخرى. [61] : 939 

تتكون المجرة الحلزونية من قرص مسطح دوار، وعادة ما يكون به انتفاخ أو قضيب بارز في المنتصف، وأذرع لامعة تتجه إلى الخارج. والأذرع عبارة عن مناطق غبارية لتكوين النجوم حيث تنتج النجوم الصغيرة الضخمة لونًا أزرق. وعادة ما تكون المجرات الحلزونية محاطة بهالة من النجوم الأكبر سنًا. كل من مجرة ​​درب التبانة وواحدة من أقرب المجرات المجاورة لنا، مجرة ​​أندروميدا ، مجرات حلزونية. [61] : 875 

المجرات غير المنتظمة فوضوية في مظهرها، وليست حلزونية ولا بيضاوية. [61] : 879  حوالي ربع المجرات غير منتظمة، والأشكال الغريبة لهذه المجرات قد تكون نتيجة للتفاعل الجاذبي. [87]

المجرة النشطة هي تشكيل يصدر كمية كبيرة من طاقته من مصدر آخر غير نجومها وغبارها وغازها. وهي مدعومة بمنطقة مضغوطة في القلب، يُعتقد أنها ثقب أسود فائق الكتلة ينبعث منه إشعاع من المواد الساقطة. [61] : 907  المجرة الراديوية هي مجرة ​​نشطة شديدة الإضاءة في الجزء الراديوي من الطيف، وتنبعث منها أعمدة أو فصوص هائلة من الغاز. تشمل المجرات النشطة التي تنبعث منها إشعاعات ذات تردد أقصر وطاقة عالية مجرات سيفيرت ، والنجوم الزائفة ، والنجوم المتوهجة . يُعتقد أن النجوم الزائفة هي أكثر الأجسام المضيئة باستمرار في الكون المعروف. [88]

يمثل البنية واسعة النطاق للكون مجموعات وعناقيد من المجرات. يتم تنظيم هذه البنية في تسلسل هرمي من التجمعات، حيث تكون أكبرها هي العناقيد الفائقة . تتشكل المادة الجماعية في خيوط وجدران، تاركة فراغات كبيرة بينها. [89]

علم الفلك المجري

البنية المرصودة للأذرع الحلزونية لمجرة درب التبانة

يدور النظام الشمسي داخل مجرة ​​درب التبانة ، وهي مجرة ​​حلزونية ذات قضبان وهي عضو بارز في المجموعة المحلية للمجرات. وهي عبارة عن كتلة دوارة من الغاز والغبار والنجوم والأجسام الأخرى، والتي ترتبط ببعضها البعض عن طريق الجاذبية المتبادلة. نظرًا لأن الأرض تقع داخل الأذرع الخارجية المغبرة، فهناك أجزاء كبيرة من درب التبانة محجوبة عن الرؤية. [61] : 837–842، 944 

في مركز مجرة ​​درب التبانة يوجد اللب، وهو عبارة عن انتفاخ على شكل شريط مع ما يُعتقد أنه ثقب أسود فائق الكتلة في مركزه. وهو محاط بأربعة أذرع أساسية تدور بشكل حلزوني من اللب. هذه منطقة من تكوين النجوم النشطة التي تحتوي على العديد من النجوم الأصغر سنًا من الفئة الأولى . يحيط بالقرص هالة كروية من النجوم الأكبر سنًا من الفئة الثانية ، بالإضافة إلى تركيزات كثيفة نسبيًا من النجوم المعروفة باسم العناقيد الكروية . [90]

بين النجوم يوجد الوسط بين النجوم ، وهي منطقة من المادة المتفرقة. في المناطق الأكثر كثافة، تخلق السحب الجزيئية من الهيدروجين الجزيئي وعناصر أخرى مناطق تشكل النجوم. تبدأ هذه المناطق كنواة ما قبل النجم المدمجة أو السديم المظلم ، والتي تتركز وتنهار (بأحجام تحددها طول جينز ) لتكوين نجوم أولية مدمجة. [91]

مع ظهور النجوم الأكثر ضخامة، فإنها تحول السحابة إلى منطقة H II (الهيدروجين الذري المؤين) من الغاز المتوهج والبلازما. تتسبب الرياح النجمية وانفجارات المستعرات الأعظمية من هذه النجوم في النهاية في تشتت السحابة، وغالبًا ما تترك وراءها مجموعة أو أكثر من النجوم الشابة المفتوحة . تتشتت هذه المجموعات تدريجيًا، وتنضم النجوم إلى مجموعة مجرة ​​درب التبانة. [92]

أثبتت الدراسات الحركية للمادة في مجرة ​​درب التبانة والمجرات الأخرى أن هناك كتلة أكبر مما يمكن تفسيره بالمادة المرئية. ويبدو أن هالة المادة المظلمة تهيمن على الكتلة، على الرغم من أن طبيعة هذه المادة المظلمة لا تزال غير محددة. [93]

علم الفلك النجمي

يُشار إلى Mz 3 غالبًا باسم سديم النملة الكوكبي. يُظهر قذف الغاز من النجم المركزي المحتضر أنماطًا متناظرة على عكس الأنماط الفوضوية للانفجارات العادية.

إن دراسة النجوم وتطور النجوم أمر أساسي لفهمنا للكون. وقد تم تحديد الفيزياء الفلكية للنجوم من خلال الملاحظة والفهم النظري؛ ومن خلال المحاكاة الحاسوبية للداخل. [94] تحدث عملية تكوين النجوم في مناطق كثيفة من الغبار والغاز، والمعروفة باسم السحب الجزيئية العملاقة . وعندما يتم زعزعة استقرارها، يمكن أن تنهار شظايا السحب تحت تأثير الجاذبية، لتشكل نجمًا أوليًا . ستؤدي منطقة اللب الكثيفة والساخنة بدرجة كافية إلى تحفيز الاندماج النووي ، وبالتالي إنشاء نجم من التسلسل الرئيسي . [91]

تم إنشاء جميع العناصر الأثقل من الهيدروجين والهيليوم تقريبًا داخل نوى النجوم. [94]

تعتمد خصائص النجم الناتج في المقام الأول على كتلته الأولية. فكلما كان النجم أكبر كتلة، زاد لمعانه، وزادت سرعة اندماج وقوده الهيدروجيني في الهيليوم في قلبه. وبمرور الوقت، يتحول وقود الهيدروجين هذا بالكامل إلى هيليوم، ويبدأ النجم في التطور . ويتطلب اندماج الهيليوم درجة حرارة قلب أعلى. فالنجم الذي يتمتع بدرجة حرارة قلب عالية بما يكفي سيدفع طبقاته الخارجية إلى الخارج مع زيادة كثافة قلبه. ويتمتع العملاق الأحمر الناتج عن الطبقات الخارجية المتوسعة بعمر قصير، قبل أن يتم استهلاك وقود الهيليوم في القلب بدوره. كما يمكن للنجوم الضخمة جدًا أن تخضع لسلسلة من المراحل التطورية، حيث تندمج عناصر أثقل بشكل متزايد. [95]

يعتمد المصير النهائي للنجم على كتلته، حيث تصبح النجوم ذات الكتلة الأكبر من حوالي ثمانية أضعاف كتلة الشمس مستعرات أعظمية منهار النواة ؛ [96] بينما تنفجر النجوم الأصغر من طبقاتها الخارجية وتترك وراءها النواة الخاملة في شكل قزم أبيض . يشكل طرد الطبقات الخارجية سديمًا كوكبيًا . [97] بقايا المستعر الأعظم عبارة عن نجم نيوتروني كثيف ، أو، إذا كانت كتلة النجم ثلاثة أضعاف كتلة الشمس على الأقل، ثقب أسود . [98] يمكن للنجوم الثنائية التي تدور حول بعضها البعض أن تتبع مسارات تطورية أكثر تعقيدًا، مثل نقل الكتلة إلى رفيق قزم أبيض يمكن أن يتسبب في حدوث مستعر أعظم. [99] توزع السدم الكوكبية والمستعرات الأعظمية " المعادن " المنتجة في النجم عن طريق الاندماج إلى الوسط بين النجوم؛ بدونها، ستتشكل جميع النجوم الجديدة (وأنظمتها الكوكبية) من الهيدروجين والهيليوم وحدهما. [100]

علم الفلك الشمسي

صورة بالأشعة فوق البنفسجية للغلاف الضوئي النشط للشمس كما يراها تلسكوب TRACE الفضائي. صورة من وكالة ناسا
المرصد الشمسي Lomnický štít ( سلوفاكيا ) بني في عام 1962

على مسافة حوالي ثماني دقائق ضوئية، النجم الأكثر دراسة هو الشمس ، وهو نجم قزم نموذجي من النسق الرئيسي من الفئة النجمية G2 V، ويبلغ عمره حوالي 4.6 مليار سنة (Gyr). لا تعتبر الشمس نجمًا متغيرًا ، لكنها تخضع لتغيرات دورية في النشاط تُعرف بدورة البقع الشمسية . هذا تذبذب مدته 11 عامًا في عدد البقع الشمسية . البقع الشمسية هي مناطق ذات درجات حرارة أقل من المتوسط ​​وترتبط بنشاط مغناطيسي مكثف. [101]

لقد زادت سطوع الشمس بشكل مطرد بنسبة 40% منذ أن أصبحت نجمًا من نجوم النسق الرئيسي. كما خضعت الشمس أيضًا لتغييرات دورية في السطوع يمكن أن يكون لها تأثير كبير على الأرض. [102] يُعتقد أن الحد الأدنى لماوندر ، على سبيل المثال، تسبب في ظاهرة العصر الجليدي الصغير خلال العصور الوسطى . [103]

في مركز الشمس توجد منطقة اللب، وهي حجم من درجة الحرارة والضغط الكافيين لحدوث الاندماج النووي . وفوق اللب توجد منطقة الإشعاع ، حيث تنقل البلازما تدفق الطاقة عن طريق الإشعاع. وفوق ذلك توجد منطقة الحمل الحراري حيث تنقل مادة الغاز الطاقة في المقام الأول من خلال الإزاحة الفيزيائية للغاز المعروفة باسم الحمل الحراري. ويُعتقد أن حركة الكتلة داخل منطقة الحمل الحراري تخلق النشاط المغناطيسي الذي يولد البقع الشمسية. [101] ويسمى السطح الخارجي المرئي للشمس بالفوتوسفير . وفوق هذه الطبقة توجد منطقة رقيقة تُعرف باسم الكروموسفير . وهي محاطة بمنطقة انتقالية ذات درجات حرارة متزايدة بسرعة، وأخيرًا بالهالة شديدة الحرارة . [61] : 498–502 

تتدفق الرياح الشمسية المكونة من جسيمات البلازما باستمرار من الشمس حتى تصل إلى الحد الأقصى للنظام الشمسي عند الغلاف الشمسي . وعندما تمر الرياح الشمسية عبر الأرض، فإنها تتفاعل مع المجال المغناطيسي للأرض ( الغلاف المغناطيسي ) وتحرف الرياح الشمسية، ولكنها تحبس بعضها مما يؤدي إلى إنشاء أحزمة إشعاع فان ألين التي تغلف الأرض. وتتكون الشفق القطبي عندما يتم توجيه جسيمات الرياح الشمسية بواسطة خطوط التدفق المغناطيسي إلى المناطق القطبية للأرض حيث تنحدر الخطوط بعد ذلك إلى الغلاف الجوي . [104]

علم الكواكب

البقعة السوداء في الأعلى عبارة عن سحابة غبار تتسلق جدار فوهة بركانية على المريخ . وقد تسبب هذا العمود المتحرك الدوامي من الغلاف الجوي المريخي (الذي يشبه الإعصار الأرضي ) في ظهور الخط الطويل المظلم.

علم الكواكب هو دراسة مجموعة الكواكب والأقمار والكواكب القزمة والمذنبات والكويكبات والأجسام الأخرى التي تدور حول الشمس، بالإضافة إلى الكواكب خارج المجموعة الشمسية. تمت دراسة النظام الشمسي بشكل جيد نسبيًا، في البداية من خلال التلسكوبات ثم لاحقًا بواسطة المركبات الفضائية. وقد وفر هذا فهمًا جيدًا بشكل عام لتكوين وتطور النظام الكوكبي للشمس، على الرغم من أن العديد من الاكتشافات الجديدة لا تزال تُجرى. [105]

ينقسم النظام الشمسي إلى النظام الشمسي الداخلي (المقسم إلى الكواكب الداخلية وحزام الكويكباتوالنظام الشمسي الخارجي (المقسم إلى الكواكب الخارجية والقنطور )، والمذنبات، ومنطقة ما وراء نبتون (المقسمة إلى حزام كايبر ، والقرص المبعثر ) والمناطق الأبعد (على سبيل المثال، حدود الغلاف الشمسي ، وسحابة أورت ، والتي قد تمتد إلى سنة ضوئية). تتكون الكواكب الأرضية الداخلية من عطارد والزهرة والأرض والمريخ . الكواكب العملاقة الخارجية هي الكواكب الغازية العملاقة ( المشتري وزحل ) والعمالقة الجليدية ( أورانوس ونبتون ) . [106]

تشكلت الكواكب منذ 4.6 مليار سنة في القرص الكوكبي الأولي الذي أحاط بالشمس المبكرة. ومن خلال عملية شملت الجاذبية والاصطدام والتراكم، شكل القرص كتلًا من المادة التي أصبحت مع مرور الوقت كواكب أولية. ثم طرد ضغط الإشعاع للرياح الشمسية معظم المادة غير المتراكمة، ولم تحتفظ سوى تلك الكواكب ذات الكتلة الكافية بغلافها الجوي الغازي. واستمرت الكواكب في اكتساح أو إخراج المادة المتبقية خلال فترة من القصف المكثف، وهو ما يتضح من العديد من فوهات الاصطدام على القمر. وخلال هذه الفترة، ربما اصطدمت بعض الكواكب الأولية وربما أدى أحد هذه الاصطدامات إلى تكوين القمر . [107]

بمجرد أن يصل الكوكب إلى كتلة كافية، تنفصل المواد ذات الكثافات المختلفة داخله، أثناء التمايز الكوكبي . يمكن أن تشكل هذه العملية نواة حجرية أو معدنية، محاطة بغلاف وقشرة خارجية. قد تتضمن النواة مناطق صلبة وسائلة، وتولد بعض النوى الكوكبية مجالها المغناطيسي الخاص ، والذي يمكن أن يحمي غلافها الجوي من الرياح الشمسية. [108]

تنتج الحرارة الداخلية للكوكب أو القمر من الاصطدامات التي خلقت الجسم، أو من تحلل المواد المشعة ( مثل اليورانيوم والثوريوم والألمنيوم 26 )، أو التسخين المدّي الناتج عن التفاعلات مع الأجسام الأخرى. تتراكم بعض الكواكب والأقمار حرارة كافية لدفع العمليات الجيولوجية مثل البراكين والتكتونيات . يمكن أيضًا أن تخضع الكواكب والأقمار التي تتراكم فيها أو تحتفظ بغلاف جوي لتآكل السطح بسبب الرياح أو الماء. تبرد الأجسام الأصغر حجمًا، بدون تسخين مدّي، بشكل أسرع؛ ويتوقف نشاطها الجيولوجي باستثناء الحفر الناتجة عن الاصطدام. [109]

دراسات متعددة التخصصات

لقد طور علم الفلك والفيزياء الفلكية روابط متعددة التخصصات مع مجالات علمية رئيسية أخرى. علم الفلك الأثري هو دراسة علم الفلك القديم أو التقليدي في سياقه الثقافي، باستخدام الأدلة الأثرية والأنثروبولوجية . علم الأحياء الفلكي هو دراسة ظهور وتطور الأنظمة البيولوجية في الكون، مع التركيز بشكل خاص على إمكانية وجود حياة غير أرضية. الإحصاء الفلكي هو تطبيق الإحصاء على الفيزياء الفلكية لتحليل كمية هائلة من البيانات الفيزيائية الفلكية الرصدية. [ 110]

تُسمى دراسة المواد الكيميائية الموجودة في الفضاء، بما في ذلك تكوينها وتفاعلها وتدميرها، بالكيمياء الفلكية . توجد هذه المواد عادةً في السحب الجزيئية ، على الرغم من أنها قد تظهر أيضًا في النجوم ذات درجات الحرارة المنخفضة والأقزام البنية والكواكب. الكيمياء الكونية هي دراسة المواد الكيميائية الموجودة داخل النظام الشمسي، بما في ذلك أصول العناصر والاختلافات في نسب النظائر . يمثل كلا المجالين تداخلًا بين تخصصات علم الفلك والكيمياء. أخيرًا، تم استخدام أساليب من علم الفلك لحل مشكلات تاريخ الفن [111] [112] وأحيانًا القانون. [113]

علم الفلك للهواة

يمكن لعلماء الفلك الهواة بناء معداتهم الخاصة، وإقامة حفلات وتجمعات نجمية، مثل Stellafane .

يعد علم الفلك أحد العلوم التي يمكن للهواة المساهمة فيها بشكل كبير. [114]

بشكل جماعي، يراقب علماء الفلك الهواة مجموعة متنوعة من الأجرام السماوية والظواهر، وأحيانًا بمعدات على مستوى المستهلك أو معدات يصنعونها بأنفسهم . تشمل الأهداف الشائعة لعلماء الفلك الهواة الشمس والقمر والكواكب والنجوم والمذنبات وأمطار الشهب ومجموعة متنوعة من أجرام السماء العميقة مثل العناقيد النجمية والمجرات والسدم. تقع نوادي علم الفلك في جميع أنحاء العالم، والعديد منها لديها برامج لمساعدة أعضائها على إعداد واستكمال برامج المراقبة بما في ذلك تلك الخاصة بمراقبة جميع الأجرام في كتالوجات مسييه (110 أجسام) أو هيرشل 400 لنقاط الاهتمام في السماء الليلية. أحد فروع علم الفلك للهواة، التصوير الفلكي ، يتضمن التقاط صور للسماء الليلية. يحب العديد من الهواة التخصص في مراقبة أجسام معينة أو أنواع من الأجسام أو أنواع الأحداث التي تهمهم. [115] [116]

يعمل معظم الهواة عند الأطوال الموجية المرئية، لكن العديد منهم يجربون الأطوال الموجية خارج الطيف المرئي. ويشمل ذلك استخدام مرشحات الأشعة تحت الحمراء على التلسكوبات التقليدية، وكذلك استخدام التلسكوبات الراديوية. كان رائد علم الفلك الراديوي للهواة هو كارل جانسكي ، الذي بدأ في مراقبة السماء عند الأطوال الموجية الراديوية في ثلاثينيات القرن العشرين. يستخدم عدد من علماء الفلك الهواة إما تلسكوبات محلية الصنع أو تلسكوبات راديوية تم بناؤها في الأصل لأبحاث علم الفلك ولكنها متاحة الآن للهواة ( على سبيل المثال تلسكوب الميل الواحد ) . [117] [118]

يواصل علماء الفلك الهواة تقديم مساهمات علمية في مجال علم الفلك وهو أحد التخصصات العلمية القليلة التي لا يزال بإمكان الهواة تقديم مساهمات كبيرة فيها. يمكن للهواة إجراء قياسات الخسوف التي تُستخدم لتحسين مدارات الكواكب الصغيرة. يمكنهم أيضًا اكتشاف المذنبات وإجراء ملاحظات منتظمة للنجوم المتغيرة. سمحت التحسينات في التكنولوجيا الرقمية للهواة بإحراز تقدم مذهل في مجال التصوير الفلكي. [119] [120] [121]

مشاكل لم تحل في علم الفلك

في القرن الحادي والعشرين، لا تزال هناك أسئلة مهمة لم تتم الإجابة عليها في علم الفلك. بعضها كوني في نطاقه: على سبيل المثال، ما هي المادة المظلمة والطاقة المظلمة ؟ تهيمن هذه على تطور ومصير الكون، ومع ذلك تظل طبيعتها الحقيقية غير معروفة. [122] ما هو المصير النهائي للكون ؟ [123] لماذا تكون وفرة الليثيوم في الكون أقل بأربع مرات مما تنبأ به نموذج الانفجار العظيم القياسي ؟ [124] تتعلق أسئلة أخرى بفئات أكثر تحديدًا من الظواهر. على سبيل المثال، هل النظام الشمسي طبيعي أم غير نمطي؟ [125] ما هو أصل طيف الكتلة النجمية؟ أي لماذا يلاحظ علماء الفلك نفس توزيع الكتل النجمية - دالة الكتلة الأولية - بغض النظر عن الظروف الأولية على ما يبدو؟ [126] وعلى نحو مماثل، تظل الأسئلة قائمة حول تشكل المجرات الأولى ، [127] وأصل الثقوب السوداء الهائلة الكتلة ، [128] ومصدر الأشعة الكونية عالية الطاقة ، [129] وأكثر من ذلك.

هل توجد حياة أخرى في الكون ؟ وخاصة هل توجد حياة ذكية أخرى ؟ وإذا كان الأمر كذلك، فما هو تفسير مفارقة فيرمي ؟ إن وجود الحياة في مكان آخر له آثار علمية وفلسفية مهمة. [130] [131]

انظر أيضا

القوائم

مراجع

  1. ^ "الصفحة الرئيسية" (بالإسبانية). مرصد كيتو الفلكي . مؤرشف من الأصل في 28 مارس 2018.
  2. ^ لوسيف، ألكسندر (2012)."علم الفلك" أو "علم التنجيم": تاريخ موجز للارتباك الواضح". مجلة التاريخ والتراث الفلكي . 15 (1): 42-46. arXiv : 1006.5209 . Bibcode : 2012JAHH...15...42L. doi : 10.3724/SP.J.1440-2807.2012.01.05. ISSN  1440-2807. S2CID  51802196.
  3. ^ Unsöld, Albrecht; Baschek, Bodo (2001). The New Cosmos: An Introduction to Astronomy and Astrophysics . ترجمة Brewer, WD Berlin, New York: Springer. ISBN 978-3-540-67877-9.
  4. ^ ab Scharringhausen, B. (January 2002). "ما هو الفرق بين علم الفلك والفيزياء الفلكية؟". Curious About Astronomy . مؤرشف من الأصل في 9 يونيو 2007 . تم الاسترجاع في 17 نوفمبر 2016 .
  5. ^ ab Odenwald, Sten. "أرشيف الأسئلة والأجوبة في علم الفلك: ما هو الفرق بين علم الفلك والفيزياء الفلكية؟". مقهى علم الفلك. مؤرشف من الأصل في 8 يوليو 2007. تم الاسترجاع في 20 يونيو 2007 .
  6. ^ ab "مدرسة العلوم-علم الفلك والفيزياء الفلكية". جامعة ولاية بنسلفانيا إيري . 18 يوليو 2005. مؤرشف من الأصل في 1 نوفمبر 2007. تم الاسترجاع في 20 يونيو 2007 .
  7. ^ "علم الفلك". Merriam-Webster Online . مؤرشف من الأصل في 17 يونيو 2007 . تم الاسترجاع في 20 يونيو 2007 .
  8. ^ "الفيزياء الفلكية". Merriam-Webster Online . مؤرشف من الأصل في 21 سبتمبر 2012 . تم الاسترجاع 20 يونيو 2007 .
  9. ^ abc Shu, FH (1983). الكون المادي . ميل فالي، كاليفورنيا: كتب العلوم الجامعية. ISBN 978-0-935702-05-7.
  10. ^ فوربس، جورج (1909). تاريخ علم الفلك. لندن: Plain Label Books. ISBN 978-1-60303-159-2. مؤرشف من الأصل في 28 أغسطس 2018 . استرجاع 7 أبريل 2019 .
  11. ^ ديويت، ريتشارد (2010). "النظام البطلمي". وجهات نظر عالمية: مقدمة لتاريخ وفلسفة العلوم . تشيتشيستر، إنجلترا: وايلي. ص. 113. ISBN 978-1-4051-9563-8.
  12. ^ SuryaprajnaptiSūtra محفوظ في 15 يونيو 2017 على موقع Wayback Machine ، مجموعة شوين، لندن/أوسلو
  13. ^ Aaboe, A. (1974). "علم الفلك العلمي في العصور القديمة". المعاملات الفلسفية للجمعية الملكية . 276 (1257): 21–42. Bibcode :1974RSPTA.276...21A. doi :10.1098/rsta.1974.0007. JSTOR  74272. S2CID  122508567.
  14. ^ "الكسوفات وساروس". وكالة ناسا. مؤرشف من الأصل في 30 أكتوبر 2007. تم الاسترجاع في 28 أكتوبر 2007 .
  15. ^ كرافت ، فريتز (2009). "علم الفلك". في كانجيك، هوبيرت؛ شنايدر، هيلموث (محرران). بريل الجديد بولي .
  16. ^ بيرجرين، جيه إل؛ سيدولي، ناثان (مايو 2007). "أحجام ومسافات الشمس والقمر لأريستارخوس: نصوص يونانية وعربية". أرشيف تاريخ العلوم الدقيقة . 61 (3): 213-254. doi :10.1007/s00407-006-0118-4. S2CID  121872685.
  17. ^ "هيبارخوس رودس". كلية الرياضيات والإحصاء، جامعة سانت أندروز ، اسكتلندا. مؤرشف من الأصل في 23 أكتوبر 2007. تم الاسترجاع في 28 أكتوبر 2007 .
  18. ^ Thurston, H. (1996). علم الفلك المبكر. Springer Science & Business Media. ص 2. ISBN 978-0-387-94822-5. مؤرشف من الأصل في 3 فبراير 2021 . استرجاع 20 يونيو 2015 .
  19. ^ مارشانت، جو (2006). "بحثًا عن الزمن الضائع". مجلة الطبيعة . 444 (7119): 534–38. رمز Bibcode :2006Natur.444..534M. doi : 10.1038/444534a . PMID  17136067.
  20. ^ هانام، جيمس. فلاسفة الله: كيف وضع العالم في العصور الوسطى أسس العلم الحديث . دار أيكون بوكس ​​المحدودة، 2009، ص 180.
  21. ^ كينيدي، إدوارد س. (1962). "مراجعة: المرصد في الإسلام ومكانته في التاريخ العام للمرصد بقلم أيدين صايلي". إيزيس . 53 (2): 237-39. doi :10.1086/349558.
  22. ^ ميشو، فرانسواز. راشد، رشدي؛ موريلون، ريجيس (المحررون). "المؤسسات العلمية في الشرق الأدنى في العصور الوسطى". موسوعة تاريخ العلوم العربية . 3 : 992-993.
  23. ^ ناس، بيتر جيه (1993). الرمزية الحضرية . دار نشر بريل الأكاديمية. ص 350. رقم ISBN 978-90-04-09855-8.
  24. ^ كيبل ، جورج روبرت. سانر، جلين دبليو (1998). دليل مراقب سماء الليل . المجلد. 1. شركة ويلمان بيل، ص. 18. رقم ISBN 978-0-943396-58-3.
  25. ^ كوفينجتون، ريتشارد (2007). "إعادة اكتشاف العلوم العربية". أرامكو وورلد . المجلد 58، العدد 3. مؤرشف من الأصل في 1 مارس 2021. اطلع عليه بتاريخ 6 مارس 2023 .
  26. ^ ab Berry, Arthur (1961). A Short History of Astronomy From Early Times Through the 19th Century . نيويورك: Dover Publications, Inc. ISBN 978-0-486-20210-5.
  27. ^ هوسكين، مايكل، محرر (1999). تاريخ كامبريدج الموجز لعلم الفلك . مطبعة جامعة كامبريدج. رقم ISBN 978-0-521-57600-0.
  28. ^ ماكيسك، بات؛ ماكيسك، فريدريك (1995). الممالك الملكية في غانا ومالي وسونغاي: الحياة في أفريقيا في العصور الوسطى . هـ. هولت. ص. 103. ISBN 978-0-8050-4259-7.
  29. ^ كلارك، ستيوارت؛ كارينغتون، داميان (2002). "Eclipse brings claim of medieval African observatory". New Scientist . مؤرشف من الأصل في 30 أبريل 2015. تم الاسترجاع في 3 فبراير 2010 .
  30. ^ هامر، جوشوا (2016). أمناء المكتبات الأشرار في تمبكتو وسباقهم لإنقاذ أثمن المخطوطات في العالم . نيويورك: سايمون وشوستر. ص 26-27. ISBN 978-1-4767-7743-6.
  31. ^ هولبروك ، جاريتا سي. ميدوبي، ر. ثيبي؛ جونسون أوراما (2008). علم الفلك الثقافي الأفريقي. سبرينغر. رقم ISBN 978-1-4020-6638-2. تم أرشفة من الأصل في 17 أغسطس 2021 . تم استرجاعه في 19 أكتوبر 2020 .
  32. ^ "أفريقيا الكونية تستكشف علم الفلك في أفريقيا". العلوم في أفريقيا. مؤرشف من الأصل في 3 ديسمبر 2003. تم الاسترجاع في 3 فبراير 2002 .
  33. ^ هولبروك ، جاريتا سي. ميدوبي، ر. ثيبي؛ أوراما، جونسون أو. (2008). علم الفلك الثقافي الأفريقي. سبرينغر. رقم ISBN 978-1-4020-6638-2. تم أرشفته من الأصل في 26 أغسطس 2016 . تم استرجاعه في 26 أغسطس 2020 .
  34. ^ "الأفارقة درسوا علم الفلك في العصور الوسطى". الجمعية الملكية. 30 يناير 2006. مؤرشف من الأصل في 9 يونيو 2008. تم الاسترجاع 3 فبراير 2010 .
  35. ^ ستينجر، ريتشارد "نجم يلقي الضوء على 'ستونهنج' الأفريقي". سي إن إن . 5 ديسمبر 2002. مؤرشف من الأصل في 12 مايو 2011.. CNN. 5 ديسمبر 2002. تم الاسترجاع في 30 ديسمبر 2011.
  36. ^ JL Heilbron, الشمس في الكنيسة: الكاتدرائيات كمراصد شمسية (1999)، ص 3
  37. ^ فوربس 1909، ص 49-58
  38. ^ فوربس 1909، ص 58-64
  39. ^ تشامبرز، روبرت (1864) كتاب أيام تشامبرز
  40. ^ فوربس 1909، ص 79-81
  41. ^ فوربس 1909، ص 74-76
  42. ^ بيلكورا، ليلى (2003). مراقبة السماء: قصة اكتشافنا لمجرة درب التبانة. دار نشر سي آر سي . ص 1-14. رقم ISBN 978-0-7503-0730-7. تم أرشفته من الأصل في 27 أكتوبر 2020 . تم استرجاعه في 26 أغسطس 2020 .
  43. ^ ماكلين، إيان س. (2008). "التغلب على الغلاف الجوي". التصوير الإلكتروني في علم الفلك . كتب سبرينغر براكسيس. برلين، هايدلبرغ: سبرينغر. ص. 39-75. doi :10.1007/978-3-540-76583-7_2. ISBN 978-3-540-76582-0.
  44. ^ كاستلفيكي، ديفيد؛ ويتز، ويتز (11 فبراير 2016). "الموجات الثقالية لأينشتاين تم العثور عليها أخيرًا". أخبار الطبيعة . doi :10.1038/nature.2016.19361. S2CID  182916902. مؤرشف من الأصل في 12 فبراير 2016. تم استرجاعه في 11 فبراير 2016 .
  45. ^ BP Abbott؛ وآخرون. (LIGO Scientific Collaboration and Virgo Collaboration) (2016). "Observation of Gravitational Waves from a Binary Black Hole Merger". Physical Review Letters . 116 (6): 061102. arXiv : 1602.03837 . Bibcode :2016PhRvL.116f1102A. doi :10.1103/PhysRevLett.116.061102. PMID  26918975. S2CID  124959784.
  46. ^ "الطيف الكهرومغناطيسي". وكالة ناسا. مؤرشف من الأصل في 5 سبتمبر 2006. تم الاسترجاع 17 نوفمبر 2016 .
  47. ^ abcdefghijklmn Cox, AN, ed. (2000). Allen's Astrophysical Quantities. New York: Springer-Verlag. p. 124. ISBN 978-0-387-98746-0. تم أرشفته من الأصل في 19 نوفمبر 2020 . تم استرجاعه في 26 أغسطس 2020 .
  48. ^ "بحثًا عن الفضاء". صورة الأسبوع . المرصد الجنوبي الأوروبي. مؤرشف من الأصل في 13 أغسطس 2020. تم الاسترجاع 5 أغسطس 2014 .
  49. ^ "مهمة مستكشف المسح بالأشعة تحت الحمراء واسعة النطاق". وكالة ناسا، جامعة كاليفورنيا، بيركلي . 30 سبتمبر 2014. مؤرشف من الأصل في 12 يناير 2010. تم الاسترجاع في 17 نوفمبر 2016 .
  50. ^ Majaess, D. (2013). "اكتشاف النجوم الأولية وعناقيدها المضيفة عبر WISE". Astrophysics and Space Science . 344 (1): 175–186. arXiv : 1211.4032 . Bibcode :2013Ap&SS.344..175M. doi :10.1007/s10509-012-1308-y. S2CID  118455708.
  51. ^ طاقم العمل (11 سبتمبر 2003). "لماذا يعتبر علم الفلك بالأشعة تحت الحمراء موضوعًا ساخنًا". وكالة الفضاء الأوروبية. مؤرشف من الأصل في 30 يوليو 2012. تم الاسترجاع في 11 أغسطس 2008 .
  52. ^ "Infrared Spectroscopy – An Overview". وكالة ناسا، معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا . مؤرشف من الأصل في 5 أكتوبر 2008. تم الاسترجاع في 11 أغسطس 2008 .
  53. ^ ab Moore, P. (1997). Philip's Atlas of the Universe . بريطانيا العظمى: George Philis Limited. ISBN 978-0-540-07465-5.
  54. ^ Penston, Margaret J. (14 أغسطس 2002). "الطيف الكهرومغناطيسي". مجلس أبحاث فيزياء الجسيمات وعلم الفلك. مؤرشف من الأصل في 8 سبتمبر 2012. تم الاسترجاع في 17 نوفمبر 2016 .
  55. ^ جايسر، توماس ك. (1990). الأشعة الكونية وفيزياء الجسيمات . مطبعة جامعة كامبريدج. ص 1-2. ISBN 978-0-521-33931-5.
  56. ^ Abbott, Benjamin P.; et al. (LIGO Scientific Collaboration and Virgo Collaboration) (2016). "Observation of Gravitational Waves from a Binary Black Hole Merger". Physical Review Letters . 116 (6): 061102. arXiv : 1602.03837 . Bibcode :2016PhRvL.116f1102A. doi :10.1103/PhysRevLett.116.061102. PMID  26918975. S2CID  124959784.
  57. ^ تامان، جوستاف أندرياس ؛ ثيلمان، فريدريش كارل ؛ تراوتمان، ديرك (2003). "فتح نوافذ جديدة في مراقبة الكون". أخبار الفيزياء الأوروبية. مؤرشف من الأصل في 6 سبتمبر 2012. تم استرجاعه في 17 نوفمبر 2016 .
  58. ^ التعاون العلمي LIGO والتعاون فيرجو؛ Abbott, BP؛ Abbott, R.؛ Abbott, TD؛ Abernathy, MR؛ Acernese, F.؛ Ackley, K.؛ Adams, C.؛ Adams, T. (15 يونيو 2016). "GW151226: ملاحظة الموجات الثقالية من اندماج ثقب أسود ثنائي كتلته 22 كتلة شمسية". رسائل المراجعة الفيزيائية . 116 (24): 241103. arXiv : 1606.04855 . Bibcode : 2016PhRvL.116x1103A. doi : 10.1103/PhysRevLett.116.241103. PMID  27367379. S2CID  118651851.
  59. ^ "التخطيط لمستقبل مشرق: آفاق علم الفلك بالموجات الثقالية مع مرصدي ليجو المتقدم وفيرجو المتقدم". التعاون العلمي مع ليجو . مؤرشف من الأصل في 23 أبريل 2016. تم الاسترجاع في 31 ديسمبر 2015 .
  60. ^ Xing, Zhizhong; Zhou, Shun (2011). Neutrinos in Particle Physics, Astronomy and Cosmology. Springer. ص. 313. ISBN 978-3-642-17560-2. مؤرشف من الأصل في 3 فبراير 2021 . استرجاع 20 يونيو 2015 .
  61. ^ abcdefghi Fraknoi, Andrew; et al. (2022). Astronomy 2e (الطبعة الثانية). OpenStax. ISBN 978-1-951693-50-3. OCLC  1322188620. مؤرشف من الأصل في 23 فبراير 2023. تم الاسترجاع 16 مارس 2023 .
  62. ^ كالفيرت، جيمس ب. (28 مارس 2003). "ميكانيكا سماوية". جامعة دنفر. مؤرشف من الأصل في 7 سبتمبر 2006. تم الاسترجاع في 21 أغسطس 2006 .
  63. ^ "قاعة القياسات الفلكية الدقيقة". قسم علم الفلك بجامعة فيرجينيا . مؤرشف من الأصل في 26 أغسطس 2006. تم الاسترجاع في 17 نوفمبر 2016 .
  64. ^ Wolszczan, A.; Frail, DA (1992). "نظام كوكبي حول النجم النابض PSR1257+12 الذي يبلغ طوله ميلي ثانية". مجلة نيتشر . 355 (6356): 145–47. رمز Bibcode :1992Natur.355..145W. doi :10.1038/355145a0. S2CID  4260368.
  65. ^ روث، هـ. (1932). "كرة سائلة بطيئة الانكماش أو التمدد واستقرارها". المراجعة الفيزيائية . 39 (3): 525-29. رمز Bibcode :1932PhRv...39..525R. doi :10.1103/PhysRev.39.525.
  66. ^ إدينجتون، أ. س. (1926). "التركيب الداخلي للنجوم". ساينس . 52 (1341). مطبعة جامعة كامبريدج: 233-40. رمز الكتاب : 1920Sci....52..233E . doi :10.1126/science.52.1341.233. ISBN 978-0-521-33708-3. PMID  17747682. تم أرشفة النسخة الأصلية في 17 أغسطس 2021. تم الاسترجاع 4 نوفمبر 2020 .
  67. ^ Beringer, J.; et al. (Particle Data Group) (2012). "2013 Review of Particle Physics" (PDF) . Phys. Rev. D. 86 ( 1): 010001. Bibcode :2012PhRvD..86a0001B. doi : 10.1103/PhysRevD.86.010001 . مؤرشف من الأصل (PDF) في 9 أكتوبر 2022.
  68. ^ Keeler, James E. (November 1897). "The Importance of Astrophysical Research and the Relation of Astrophysics to the Other Physical Sciences". The Astrophysical Journal . 6 (4): 271–88. Bibcode :1897ApJ.....6..271K. doi : 10.1086/140401 . PMID  17796068. [الفيزياء الفلكية] مرتبطة ارتباطًا وثيقًا من ناحية بعلم الفلك، والذي يمكن تصنيفها بشكل صحيح كفرع منه، ومن ناحية أخرى بالكيمياء والفيزياء.… إنها تسعى إلى التأكد من طبيعة الأجرام السماوية، وليس مواقعها أو تحركاتها في الفضاء - ما هي، وليس أين هي.… ربما يكون أكثر ما يميز الفيزياء الفلكية هو الأهمية الخاصة التي تعطيها لدراسة الإشعاع.
  69. ^ "الفيزياء الفلكية". Merriam-Webster, Incorporated. مؤرشف من الأصل في 10 يونيو 2011. تم الاسترجاع في 22 مايو 2011 .
  70. ^ "مجالات التركيز – علوم ناسا". nasa.gov . مؤرشف من الأصل في 16 مايو 2017. تم الاسترجاع في 12 نوفمبر 2018 .
  71. ^ "علم الفلك". موسوعة بريتانيكا . مؤرشف من الأصل في 10 مايو 2015. اطلع عليه بتاريخ 12 نوفمبر 2018 .
  72. ^ "Astrochemistry". www.cfa.harvard.edu/ . 15 يوليو 2013. مؤرشف من الأصل في 20 نوفمبر 2016 . تم الاسترجاع 20 نوفمبر 2016 .
  73. ^ "حول علم الأحياء الفلكية". معهد علم الأحياء الفلكية التابع لوكالة ناسا . ناسا. 21 يناير 2008. مؤرشف من الأصل في 11 أكتوبر 2008. تم استرجاعه في 20 أكتوبر 2008 .
  74. ^ مدخل قاموس ميريام وبستر "علم الأحياء الخارجية" محفوظ في 4 سبتمبر 2018 على موقع واي باك مشين (تم الوصول إليه في 11 أبريل 2013)
  75. ^ Ward, PD; Brownlee, D. (2004). The life and death of planet Earth . نيويورك: Owl Books. ISBN 978-0-8050-7512-0.
  76. ^ "أصول الحياة وتطور المحيطات الحيوية". مجلة: أصول الحياة وتطور المحيطات الحيوية . مؤرشف من الأصل في 8 فبراير 2020. تم الاسترجاع 6 أبريل 2015 .
  77. ^ "إصدار أول خريطة طريق لعلم الأحياء الفلكي الأوروبي". مؤسسة العلوم الأوروبية . موقع علم الأحياء الفلكي. 29 مارس 2016. مؤرشف من الأصل في 10 يونيو 2020. تم الاسترجاع 2 أبريل 2016 .
  78. ^ كوروم، جوناثان (18 ديسمبر 2015). "رسم خرائط أقمار زحل". نيويورك تايمز . مؤرشف من الأصل في 20 مايو 2020. تم الاسترجاع 18 ديسمبر 2015 .
  79. ^ كوكيل، تشارلز س. (4 أكتوبر 2012). "كيف يمكن للبحث عن الكائنات الفضائية أن يساعد في استدامة الحياة على الأرض". سي إن إن نيوز . مؤرشف من الأصل في 10 سبتمبر 2016. تم الاسترجاع في 8 أكتوبر 2012 .
  80. ^ "المحققون الكونيون". وكالة الفضاء الأوروبية (ESA). 2 أبريل 2013. مؤرشف من الأصل في 11 فبراير 2019. تم استرجاعه في 15 أبريل 2013 .
  81. ^ abc Dodelson, Scott (2003). علم الكونيات الحديث . Academic Press . ص. 1-22. ISBN 978-0-12-219141-1.
  82. ^ هينشو، جاري (13 يوليو 2006). "علم الكون 101: دراسة الكون". ناسا WMAP. مؤرشف من الأصل في 13 أغسطس 2006. تم الاسترجاع في 10 أغسطس 2006 .
  83. ^ دودلسون، 2003، ص 216-261
  84. ^ "مجموعات المجرات والبنية واسعة النطاق". جامعة كامبريدج. مؤرشف من الأصل في 10 أكتوبر 2006. تم الاسترجاع في 8 سبتمبر 2006 .
  85. ^ Preuss, Paul. "Dark Energy Fills the Cosmos". وزارة الطاقة الأمريكية، مختبر بيركلي. مؤرشف من الأصل في 11 أغسطس 2006. تم الاسترجاع في 8 سبتمبر 2006 .
  86. ^ كيل، بيل (1 أغسطس 2006). "تصنيف المجرات". جامعة ألاباما. مؤرشف من الأصل في 1 سبتمبر 2006. تم الاسترجاع في 8 سبتمبر 2006 .
  87. ^ "A lopsided lynx". esahubble.org . وكالة الفضاء الأوروبية . 8 أغسطس 2016. مؤرشف من الأصل في 9 يوليو 2021 . تم الاسترجاع 17 مارس 2023 .
  88. ^ "المجرات النشطة والنجوم الزائفة". وكالة ناسا. مؤرشف من الأصل في 31 أغسطس 2006. تم الاسترجاع 17 نوفمبر 2016 .
  89. ^ مايكل زيليك (2002). علم الفلك: الكون المتطور (الطبعة الثامنة). وايلي. رقم ISBN 978-0-521-80090-7.
  90. ^ أوت ، توماس (24 أغسطس 2006). “مركز المجرة”. معهد ماكس بلانك للفيزياء خارج الأرض. مؤرشفة من الأصلي في 4 سبتمبر 2006 . تم الاسترجاع 17 نوفمبر 2016 .
  91. ^ ab Smith, Michael David (2004). "تكوين السحابة، التطور والتدمير". أصل النجوم . مطبعة إمبريال كوليدج. ص 53-86. ISBN 978-1-86094-501-4. تم أرشفة من الأصل في 13 أغسطس 2021 . تم استرجاعه في 26 أغسطس 2020 .
  92. ^ سميث، مايكل ديفيد (2004). "النجوم الضخمة". أصل النجوم . مطبعة إمبريال كوليدج. ص 185-199. رقم ISBN 978-1-86094-501-4. تم أرشفة من الأصل في 13 أغسطس 2021 . تم استرجاعه في 26 أغسطس 2020 .
  93. ^ فان دن بيرج، سيدني (1999). "التاريخ المبكر للمادة المظلمة". منشورات الجمعية الفلكية للمحيط الهادئ . 111 (760): 657–60. arXiv : astro-ph/9904251 . Bibcode :1999PASP..111..657V. doi :10.1086/316369. S2CID  5640064.
  94. ^ ab Harpaz، 1994، ص 7-18
  95. ^ هارباز، 1994
  96. ^ هارباز، 1994، ص 173-178
  97. ^ هارباز، 1994، ص 111-18
  98. ^ أودوز، جان؛ إسرائيل، جاي، محرران (1994). أطلس كامبريدج لعلم الفلك (الطبعة الثالثة). مطبعة جامعة كامبريدج. رقم ISBN 978-0-521-43438-6.
  99. ^ هارباز، 1994، ص 189-210
  100. ^ هارباز، 1994، ص 245-256
  101. ^ ab Johansson, Sverker (27 يوليو 2003). "الأسئلة الشائعة حول الطاقة الشمسية". أرشيف Talk.Origins. مؤرشف من الأصل في 7 سبتمبر 2006. تم الاسترجاع في 11 أغسطس 2006 .
  102. ^ ليرنر، ك. لي؛ ليرنر، بريندا ويلموث (2006). "القضايا البيئية: المصادر الأولية الأساسية". تومسون جيل. مؤرشف من الأصل في 10 يوليو 2012. تم الاسترجاع في 17 نوفمبر 2016 .
  103. ^ Pogge, Richard W. (1997). "The Once & Future Sun". New Vistas in Astronomy . مؤرشف من الأصل (ملاحظات المحاضرة) في 27 مايو 2005 . تم الاسترجاع في 3 فبراير 2010 .
  104. ^ Stern, DP; Peredo, M. (28 September 2004). "The Exploration of the Earth's Magnetosphere". وكالة ناسا. مؤرشف من الأصل في 24 أغسطس 2006. تم الاسترجاع في 22 أغسطس 2006 .
  105. ^ Bell III, JF; Campbell, BA; Robinson, MS (2004). الاستشعار عن بعد لعلوم الأرض: دليل الاستشعار عن بعد (الطبعة الثالثة). John Wiley & Sons. مؤرشف من الأصل في 11 أغسطس 2006. تم الاسترجاع في 17 نوفمبر 2016 .
  106. ^ Grayzeck, E.; Williams, DR (11 May 2006). "Lunar and Planetary Science". وكالة ناسا. مؤرشف من الأصل في 20 أغسطس 2006. تم الاسترجاع في 21 أغسطس 2006 .
  107. ^ Montmerle, Thierry; Augereau, Jean-Charles; Chaussidon, Marc; et al. (2006). "Solar System Formation and Early Evolution: the First 100 Million Years". Earth, Moon, and Planets . 98 (1–4): 39–95. Bibcode :2006EM&P...98...39M. doi :10.1007/s11038-006-9087-5. S2CID  120504344.
  108. ^ مونتميرل، 2006، ص 87-90
  109. ^ Beatty, JK; Petersen, CC; Chaikin, A., eds. (1999). The New Solar System. Cambridge press. p. 70edition = 4th. ISBN 978-0-521-64587-4. تم أرشفته من الأصل في 30 مارس 2015 . تم استرجاعه في 26 أغسطس 2020 .
  110. ^ هيلبي، جوزيف م. (2017). "الإحصاءات الفلكية". Wiley Stats Ref : مرجع إحصائي عبر الإنترنت . Wiley. ص. 1-5. doi :10.1002/9781118445112.stat07961. ISBN 9781118445112.
  111. ^ Ouellette, Jennifer (13 May 2016). "علماء استخدموا النجوم لتأكيد وقت كتابة قصيدة سافيكية شهيرة". Gizmodo . مؤرشف من الأصل في 24 مارس 2023 . تم الاسترجاع في 24 مارس 2023 .
  112. ^ آش، سمر (17 أبريل 2018). ""علم الفلك الجنائي" يكشف أسرار صورة أيقونية لأنسل آدامز". مجلة ساينتفك أمريكان . مؤرشف من الأصل في 24 مارس 2023. تم الاسترجاع في 24 مارس 2023 .
  113. ^ Marché, Jordan D. (2005). "Epilogue". Theaters of Time and Space: American Planetaria, 1930–1970 . Rutgers University Press. ص. 170–178. ISBN 0-813-53576-X. JSTOR  j.ctt5hjd29.14.
  114. ^ Mims III, Forrest M. (1999). "Amateur Science—Strong Tradition, Bright Future". Science . 284 (5411): 55–56. Bibcode :1999Sci...284...55M. doi :10.1126/science.284.5411.55. S2CID  162370774. لطالما كان علم الفلك من بين أكثر المجالات خصوبة للهواة الجادين [...]
  115. ^ "جمعية النيازك الأمريكية". مؤرشف من الأصل في 22 أغسطس 2006. تم الاسترجاع في 24 أغسطس 2006 .
  116. ^ لودريجوس، جيري. "التقاط الضوء: التصوير الفلكي". مؤرشف من الأصل في 1 سبتمبر 2006. تم الاسترجاع في 24 أغسطس 2006 .
  117. ^ Ghigo, F. (7 فبراير 2006). "Karl Jansky and the Discovery of Cosmic Radio Waves". National Radio Astronomy Observatory. مؤرشف من الأصل في 31 أغسطس 2006. تم الاسترجاع في 24 أغسطس 2006 .
  118. ^ "علماء الفلك الهواة في كامبريدج". مؤرشف من الأصل في 24 مايو 2012. اطلع عليه بتاريخ 24 أغسطس 2006 .
  119. ^ "رابطة التوقيت الدولية للاحتجاب". مؤرشف من الأصل في 21 أغسطس 2006. تم الاسترجاع في 24 أغسطس 2006 .
  120. ^ "جائزة إدغار ويلسون". المكتب المركزي للبرقيات الفلكية التابع للاتحاد الفلكي الدولي. مؤرشف من الأصل في 24 أكتوبر 2010. استرجاع 24 أكتوبر 2010 .
  121. ^ "الجمعية الأمريكية لمراقبي النجوم المتغيرة". AAVSO. مؤرشف من الأصل في 2 فبراير 2010. تم الاسترجاع في 3 فبراير 2010 .
  122. ^ "11 سؤالاً في الفيزياء للقرن الجديد". مختبر المحيط الهادئ الشمالي الغربي الوطني. مؤرشف من الأصل في 3 فبراير 2006. تم الاسترجاع في 12 أغسطس 2006 .
  123. ^ هينشو، غاري (15 ديسمبر 2005). "ما هو المصير النهائي للكون؟". ناسا WMAP. مؤرشف من الأصل في 29 مايو 2007. تم الاسترجاع في 28 مايو 2007 .
  124. ^ Howk, J. Christopher; Lehner, Nicolas; Fields, Brian D.; Mathews, Grant J. (6 September 2012). "Observation of interstellar lithium in the low-metallicity cloud Magellanic الصغيرة". Nature . 489 (7414): 121–23. arXiv : 1207.3081 . Bibcode :2012Natur.489..121H. doi :10.1038/nature11407. PMID  22955622. S2CID  205230254.
  125. ^ بير، مي؛ كينج، أر؛ ليفيو، إم؛ برينجل، جي إي (نوفمبر 2004). "ما مدى خصوصية النظام الشمسي؟". الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية . 354 (3): 763-768. arXiv : astro-ph/0407476 . Bibcode :2004MNRAS.354..763B. doi : 10.1111/j.1365-2966.2004.08237.x . S2CID  119552423.
  126. ^ كروبا، بافيل (2002). "دالة الكتلة الأولية للنجوم: دليل على التجانس في الأنظمة المتغيرة". ساينس . 295 (5552): 82-91. arXiv : astro-ph/0201098 . Bibcode :2002Sci...295...82K. doi :10.1126/science.1067524. PMID  11778039. S2CID  14084249.
  127. ^ "الأسئلة الشائعة – كيف تشكلت المجرات؟". ناسا. مؤرشف من الأصل في 28 يونيو 2015. تم الاسترجاع 28 يوليو 2015 .
  128. ^ "الثقب الأسود الهائل". جامعة سوينبرن. مؤرشف من الأصل في 14 أغسطس 2020. تم الاسترجاع 28 يوليو 2015 .
  129. ^ هيلاس، إيه إم (سبتمبر 1984). "أصل الأشعة الكونية عالية الطاقة للغاية". المراجعة السنوية لعلم الفلك والفيزياء الفلكية . 22 : 425–44. رمز Bibcode :1984ARA&A..22..425H. doi :10.1146/annurev.aa.22.090184.002233. وهذا يشكل تحديًا لهذه النماذج، لأن [...]
  130. ^ "العناصر الأرضية النادرة: حياة معقدة في أماكن أخرى من الكون؟". مجلة علم الأحياء الفلكية . 15 يوليو 2002. مؤرشف من الأصل في 28 يونيو 2011. تم الاسترجاع في 12 أغسطس 2006 .
  131. ^ ساجان، كارل. "البحث عن ذكاء خارج الأرض". مجلة البحث الكوني . مؤرشف من الأصل في 18 أغسطس 2006. تم الاسترجاع في 12 أغسطس 2006 .

فهرس

تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=علم الفلك&oldid=1243481394"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate