Astronomie - Astronomy

Obří Hubbleova mozaika Krabí mlhoviny , pozůstatek supernovy

Mléčná dráha při pohledu z observatoři La Silla

Astronomie (z řečtiny : ἀστρονομία , doslova znamená věda, která studuje zákony hvězd) je přírodní věda, která studuje nebeské objekty a jevy . K vysvětlení jejich vzniku a vývoje využívá matematiku , fyziku a chemii . Mezi objekty zájmu patří planety , měsíce , hvězdy , mlhoviny , galaxie a komety . Mezi relevantní jevy patří výbuchy supernov, výbuchy gama záření , kvasary , blazary , pulsary a kosmické mikrovlnné záření na pozadí . Obecněji řečeno, astronomie studuje vše, co pochází mimo zemskou atmosféru . Kosmologie je obor astronomie, který studuje vesmír jako celek.

Astronomie je jednou z nejstarších přírodních věd. Rané civilizace v zaznamenané historii prováděly metodická pozorování noční oblohy . Patří sem Babyloňané , Řekové , Indiáni , Egypťané , Číňané , Mayové a mnoho starověkých domorodých obyvatel Ameriky . V minulosti astronomie zahrnovala tak rozmanité disciplíny, jako je astrometrie , nebeská navigace , pozorovací astronomie a tvorba kalendářů . V dnešní době se často říká, že profesionální astronomie je stejná jako astrofyzika .

Profesionální astronomie je rozdělena na observační a teoretickou část . Pozorovací astronomie je zaměřena na získávání dat z pozorování astronomických objektů. Tato data jsou poté analyzována pomocí základních fyzikálních principů. Teoretická astronomie se zaměřuje na vývoj počítačových nebo analytických modelů k popisu astronomických objektů a jevů. Tato dvě pole se navzájem doplňují. Teoretická astronomie se snaží vysvětlit výsledky pozorování a pozorování se používají k potvrzení teoretických výsledků.

Astronomie je jednou z mála věd, ve kterých amatéři hrají aktivní roli . To platí zejména pro objevování a pozorování přechodných událostí . Amatérští astronomové pomohli s mnoha důležitými objevy, například s hledáním nových komet.

Etymologie

Astronomická observatoř, Nový Jižní Wales, Austrálie 1873

19. století Quito Hvězdárna se nachází 12 minut jižně od rovníku v Quito , Ekvádor .

Astronomie (z řeckého ἀστρονομία od ἄστρον astron , „hvězda“ a -νομία -nomia od νόμος nomos , „zákon“ nebo „kultura“) znamená „zákon hvězd“ (nebo „kultura hvězd“ v závislosti na překladu) . Astronomii nelze zaměňovat s astrologií , systémem víry, který tvrdí, že lidské záležitosti korelují s polohami nebeských objektů. Přestože obě pole mají společný původ, jsou nyní zcela odlišná.

Používání termínů „astronomie“ a „astrofyzika“

„Astronomie“ a „astrofyzika“ jsou synonyma. Na základě přísných definic slovníku „astronomie“ označuje „studium předmětů a hmoty mimo zemskou atmosféru a jejich fyzikálních a chemických vlastností“, zatímco „astrofyzika“ označuje odvětví astronomie zabývající se „chováním, fyzikálními vlastnostmi, a dynamické procesy nebeských objektů a jevů “. V některých případech, jako v úvodu úvodní učebnice Fyzikálního vesmíru od Franka Shu , lze k popisu kvalitativního studia předmětu použít „astronomii“, zatímco k popisu fyzikálně orientované verze předmětu se používá „astrofyzika“ . Protože se však většina moderního astronomického výzkumu zabývá předměty souvisejícími s fyzikou, mohla by být moderní astronomie ve skutečnosti nazývána astrofyzika. Některá pole, jako je astrometrie, jsou spíše čistě astronomií než také astrofyzikou. Různá oddělení, ve kterých vědci provádějí výzkum na toto téma, mohou používat „astronomii“ a „astrofyziku“, částečně v závislosti na tom, zda je katedra historicky spojena s katedrou fyziky, a mnoho profesionálních astronomů má spíše fyziku než astronomii. Některé tituly předních vědeckých časopisů v této oblasti zahrnují The Astronomical Journal , The Astrophysical Journal a Astronomy & Astrophysics .

Dějiny

Nebeská mapa ze 17. století od nizozemského kartografa Frederika de Wit

Dávné doby

V raných historických dobách se astronomie skládala pouze z pozorování a předpovědí pohybů předmětů viditelných pouhým okem. V některých místech rané kultury shromáždily masivní artefakty, které mohly mít nějaký astronomický účel. Kromě jejich slavnostního využití by tyto observatoře mohly být použity ke stanovení ročních období, což je důležitý faktor pro poznání, kdy zasadit plodiny, a pro pochopení délky roku.

Než byly vynalezeny nástroje, jako je dalekohled, byla raná studie hvězd prováděna pouhým okem. Jak se vyvíjely civilizace, zejména v Mezopotámii , Řecku , Persii , Indii , Číně , Egyptě a Střední Americe , byly shromážděny astronomické observatoře a začaly se rozvíjet představy o povaze vesmíru. Většina rané astronomie spočívala v mapování pozic hvězd a planet, věda se nyní označuje jako astrometrie . Z těchto pozorování vznikly rané představy o pohybech planet a filozoficky byla zkoumána povaha Slunce, Měsíce a Země ve vesmíru. Věřilo se, že Země je středem vesmíru a kolem ní rotují Slunce, Měsíc a hvězdy. Toto je známé jako geocentrický model vesmíru nebo Ptolemaiovský systém pojmenovaný po Ptolemaiovi .

Suryaprajnaptisūtra, 6. století před naším letopočtem astronomický text Jains v The Schoyen Collection, Londýn. Nahoře: jeho rukopis z c.  1 500 n. L.

Obzvláště důležitý raný vývoj byl začátek matematické a vědecké astronomie, který začal mezi Babyloňany , kteří položili základy pozdější astronomické tradice, která se vyvinula v mnoha jiných civilizacích. Tyto Babyloňané zjistili, že zatmění měsíce se znovu objevily v opakujícím cyklem známý jako Saros .

Řecké rovníkové sluneční hodiny , Alexandrie na Oxusu , dnešní Afghánistán 3. – 2. Století před naším letopočtem

Po Babyloňanech došlo ve starověkém Řecku a helénistickém světě k významnému pokroku v astronomii . Řecká astronomie se od počátku vyznačuje hledáním racionálního, fyzikálního vysvětlení nebeských jevů. Ve 3. století př. N. L. Aristarchus ze Samosu odhadl velikost a vzdálenost Měsíce a Slunce a navrhl model sluneční soustavy, kde se Země a planety otáčejí kolem Slunce, nyní nazývaný heliocentrický model. Ve 2. století př. N. L. Objevil Hipparchus precesi , vypočítal velikost a vzdálenost Měsíce a vynalezl nejstarší známá astronomická zařízení, jako je astroláb . Hipparchus také vytvořil komplexní katalog 1020 hvězd a většina souhvězdí severní polokoule pochází z řecké astronomie. Mechanismus Antikythéry (asi 150–80 př. N. L.) Byl raný analogový počítač určený k výpočtu polohy Slunce , Měsíce a planet pro dané datum. Technologické artefakty podobné složitosti se znovu objevily až ve 14. století, kdy se v Evropě objevily mechanické orloje .

Středověk

Ve středověké Evropě sídlila řada významných astronomů. Richard z Wallingfordu (1292–1336) významně přispěl k astronomii a horologii , včetně vynálezu prvního orloje, obdélníku, který umožňoval měření úhlů mezi planetami a jinými astronomickými tělesy, a rovníku nazývaného Albion, který by mohly být použity pro astronomické výpočty, jako jsou měsíční , sluneční a planetární délky, a mohly předpovídat zatmění . Nicole Oresme (1320–1382) a Jean Buridan (1300–1361) nejprve diskutovaly o důkazech rotace Země, dále Buridan také vyvinul teorii impulsu (předchůdce moderní vědecké teorie setrvačnosti ), která dokázala ukázat planety byli schopni pohybu bez zásahu andělů. Georg von Peuerbach (1423–1461) a Regiomontanus (1436–1476) pomohli učinit astronomický pokrok instrumentálním pro Copernicův vývoj heliocentrického modelu o desetiletí později.

V islámském světě a dalších částech světa vzkvétala astronomie . To vedlo ke vzniku prvních astronomických observatoří v muslimském světě na počátku 9. století. V roce 964 popsal galaxii Andromeda , největší galaxii v místní skupině , perský muslimský astronom Abd al-Rahman al-Sufi ve své knize pevných hvězd . SN 1006 supernova , nejjasnější zdánlivá velikost hvězdný událost v zaznamenané historii, byl pozorován u egyptského arabského astronoma Ali ibn Ridwan a čínskými astronomy v 1006 Některé z významného islámského (většinou perské a arabské) astronomů, kteří dělali významné příspěvky k vědě patří Al- Battani , Thebit , Abd al-Rahman al-Sufi , Biruni , Abū Ishāq Ibrāhīm al-Zarqālī , Al-Birjandi a astronomové z observatoří Maragheh a Samarkand . Astronomové v té době představili mnoho arabských jmen, která se nyní používají pro jednotlivé hvězdy .

Věří se také, že v ruinách Velké Zimbabwe a Timbuktu mohly být astronomické observatoře. V post-klasické západní Africe astronomové studovali pohyb hvězd a vztah k ročním obdobím, vytvářeli nebeské mapy a přesné diagramy oběžných drah jiných planet na základě složitých matematických výpočtů. Historik Songhai Mahmud Kati zdokumentoval meteorický roj v srpnu 1583. Evropané dříve věřili, že v předkoloniálním středověku v subsaharské Africe neproběhlo žádné astronomické pozorování , ale moderní objevy ukazují něco jiného.

Více než šest století (od obnovy starověkého učení během pozdního středověku do osvícenství) poskytovala římskokatolická církev studiu astronomie více finanční a sociální podpory než pravděpodobně všechny ostatní instituce. Mezi motivy Církve bylo nalezení data na Velikonoce.

Vědecká revoluce

Galileovy skici a pozorování Měsíce odhalily, že povrch byl hornatý.

Astronomický graf z raného vědeckého rukopisu, c. 1000

Během renesance , Nicolaus Copernicus navrhoval heliocentrický model sluneční soustavy. Jeho práci obhajoval Galileo Galilei a rozšířil ji Johannes Kepler . Kepler byl první, kdo navrhl systém, který správně popisoval detaily pohybu planet kolem Slunce. Keplerovi se však nepodařilo formulovat teorii za zákony, které sepsal. Byl to Isaac Newton s vynálezem nebeské dynamiky a gravitačním zákonem , kdo nakonec vysvětlil pohyby planet. Newton také vyvinul reflexní dalekohled .

Zlepšení velikosti a kvality dalekohledu vedlo k dalším objevům. Anglický astronom John Flamsteed katalogizoval přes 3000 hvězd, Rozsáhlejší hvězdné katalogy vytvořil Nicolas Louis de Lacaille . Astronom William Herschel vytvořil podrobný katalog mlhovin a klastrů a v roce 1781 objevil planetu Uran , první novou nalezenou planetu.

Během 18-19th staletí, studie o tři-problém těla podle Leonhard Euler , Alexis Claude Clairaut a Jean le Rond d'Alembert vedlo ke zpřesnění předpovědí o pohyby Měsíce a planet. Tuto práci dále zpřesnili Joseph-Louis Lagrange a Pierre Simon Laplace , což umožnilo odhadnout hmotnosti planet a měsíců z jejich poruch.

Významný pokrok v astronomii nastal se zavedením nové technologie, včetně spektroskopu a fotografie . Joseph von Fraunhofer objevil ve spektru Slunce v letech 1814–15 asi 600 pásem, což v roce 1859 Gustav Kirchhoff připisoval přítomnosti různých prvků. Bylo prokázáno, že hvězdy jsou podobné zemskému Slunci, ale mají široký rozsah teplot , hmot a velikostí.

Existence zemské galaxie, Mléčné dráhy , jakožto vlastní skupiny hvězd, byla prokázána až ve 20. století spolu s existencí „vnějších“ galaxií. Pozorovaná recese těchto galaxií vedla k objevu expanze vesmíru . Teoretická astronomie vedla ke spekulacím na existenci objektů, jako jsou černé díry a neutronové hvězdy , které byly použity k vysvětlení pozorovaných jevů, jako jsou kvasary , pulsary , blazary a rádiové galaxie . Fyzická kosmologie udělala během 20. století obrovský pokrok. Na počátku 20. století byl zformulován model teorie velkého třesku , což do značné míry dokazuje kosmické mikrovlnné záření na pozadí , Hubblův zákon a kosmologické množství prvků . Vesmírné teleskopy umožnily měření v částech elektromagnetického spektra normálně blokovaných nebo rozmazaných atmosférou. V únoru 2016 bylo odhaleno, že projekt LIGO detekoval důkazy o gravitačních vlnách v předchozím září.

Pozorovací astronomie

Hlavním zdrojem informací o nebeských tělesech a dalších předmětech je viditelné světlo nebo obecněji elektromagnetické záření . Pozorovací astronomii lze kategorizovat podle odpovídající oblasti elektromagnetického spektra, na které jsou pozorování prováděna. Některé části spektra lze pozorovat z povrchu Země, zatímco jiné části lze pozorovat pouze z vysokých nadmořských výšek nebo mimo zemskou atmosféru. Konkrétní informace o těchto podpolich jsou uvedeny níže.

Radioastronomie

The Very Large Array v Novém Mexiku , příklad radioteleskopu

Radioastronomie využívá záření s vlnovou délkou větší než přibližně jeden milimetr, mimo viditelný rozsah. Radioastronomie se liší od většiny ostatních forem pozorovací astronomie v tom, že pozorované rádiové vlny lze považovat spíše za vlny než za diskrétní fotony . Proto je relativně snazší měřit jak amplitudu, tak fázi rádiových vln, zatímco na kratších vlnových délkách to není tak snadné.

Ačkoli některé rádiové vlny jsou emitovány přímo astronomickými objekty, produktem tepelné emise , většina pozorovaných radiových emisí je výsledkem synchrotronového záření , které vzniká, když elektrony obíhají kolem magnetických polí . Navíc je na rádiových vlnových délkách pozorovatelná řada spektrálních čar produkovaných mezihvězdným plynem , zejména spektrální čára vodíku ve 21 cm.

Na rádiových vlnových délkách lze pozorovat celou řadu dalších objektů, včetně supernov , mezihvězdného plynu, pulzarů a aktivních galaktických jader .

Infračervená astronomie

Observatoř ALMA je jednou z nejvyšších observatoří na Zemi. Atacama, Chile.

Infračervená astronomie je založena na detekci a analýze infračerveného záření o vlnových délkách delších než červené světlo a mimo dosah našeho vidění. Infračervené spektrum je užitečné pro studium objektů, které jsou příliš studené na vyzařování viditelného světla, jako jsou planety, cirkumstelární disky nebo mlhoviny, jejichž světlo je blokováno prachem. Delší vlnové délky infračerveného záření mohou proniknout do oblaků prachu, které blokují viditelné světlo, což umožňuje pozorování mladých hvězd uložených v molekulárních mracích a jádrech galaxií. Pozorování Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) byly zvláště účinné při odhalení mnoha galaktických protostarů a jejich hvězdokup . S výjimkou infračervených vlnových délek blízkých viditelnému světlu je takové záření atmosférou silně pohlceno nebo maskováno, protože samotná atmosféra produkuje významné infračervené emise. V důsledku toho musí být infračervené observatoře umístěny na vysokých, suchých místech na Zemi nebo ve vesmíru. Některé molekuly v infračerveném záření silně vyzařují. To umožňuje studium chemie vesmíru; konkrétněji dokáže detekovat vodu v kometách.

Optická astronomie

Dalekohled Subaru (vlevo) a Keck observatoř (uprostřed) na Mauna Kea , oba příklady observatoře, která provozuje v blízké infračervené a viditelné vlnové délky. Zařízení NASA Infrared Telescope Facility (vpravo) je příkladem dalekohledu, který pracuje pouze na blízkých infračervených vlnových délkách.

Historicky je optická astronomie, nazývaná také astronomie viditelného světla, nejstarší formou astronomie. Obrázky pozorování byly původně kresleny ručně. Na konci 19. století a většinu 20. století byly snímky pořizovány pomocí fotografického vybavení. Moderní obrazy jsou vytvářeny pomocí digitálních detektorů, zejména pomocí zařízení s nábojovou vazbou (CCD) a zaznamenávány na moderní médium. Přestože se viditelné světlo samotné rozprostírá od přibližně 4000 Å do 7 000 Å (400 nm až 700 nm), stejné zařízení lze použít k pozorování blízkého ultrafialového a blízkého infračerveného záření.

Ultrafialová astronomie

Ultrafialová astronomie využívá ultrafialové vlnové délky mezi přibližně 100 a 3200 Å (10 až 320 nm). Světlo na těchto vlnových délkách je absorbováno zemskou atmosférou, což vyžaduje, aby pozorování na těchto vlnových délkách bylo prováděno z horní atmosféry nebo z vesmíru. Ultrafialová astronomie se nejlépe hodí ke studiu tepelného záření a spektrálních emisních čar od žhavých modrých hvězd ( hvězd OB ), které jsou v tomto vlnovém pásmu velmi jasné. Patří sem modré hvězdy v jiných galaxiích, které byly terčem několika ultrafialových průzkumů. Mezi další objekty běžně pozorované v ultrafialovém světle patří planetární mlhoviny , zbytky supernov a aktivní galaktická jádra. Protože je však ultrafialové světlo snadno absorbováno mezihvězdným prachem , je nutná úprava měření ultrafialového záření.

Rentgenová astronomie

Rentgenový paprsek vyrobený ze supermasivní černé díry nalezené rentgenovou observatoří Chandra NASA, zviditelněnou světlem z raného vesmíru

Rentgenová astronomie využívá rentgenové vlnové délky . Typicky, rentgenové záření je produkován emise synchrotronového (výsledek elektronů obíhajících siločáry magnetického pole), tepelné záření z tenkých plynů nad 10 ⁷ (10000000) Kelvinů a tepelné emise z tlustých plynů nad 10 ⁷ Kelvina. Protože jsou rentgenové paprsky absorbovány zemskou atmosférou , musí být všechna rentgenová pozorování prováděna z vysokohorských balónků , raket nebo satelitů rentgenové astronomie . Mezi významné zdroje rentgenového záření patří rentgenové binární soubory , pulsary , zbytky supernovy , eliptické galaxie , kupy galaxií a aktivní galaktická jádra .

Gama astronomie

Gama paprsková astronomie pozoruje astronomické objekty na nejkratších vlnových délkách elektromagnetického spektra. Gama paprsky mohou být pozorovány přímo satelity, jako je Compton Gamma Ray Observatory nebo specializovanými dalekohledy nazývanými atmosférické Cherenkovovy dalekohledy . Cherenkovovy teleskopy nedetegují gama paprsky přímo, ale místo toho detekují záblesky viditelného světla, které vznikají, když jsou gama paprsky absorbovány zemskou atmosférou.

Většina zdrojů záření emitujících gama záření jsou ve skutečnosti záblesky gama záření , objekty, které produkují záření gama pouze několik milisekund až tisíců sekund, než zmizí. Pouze 10% zdrojů gama záření je nepřechodných zdrojů. Tyto stabilní zářiče gama záření zahrnují pulzary, neutronové hvězdy a kandidáty černé díry, jako jsou aktivní galaktická jádra.

Pole, která nejsou založena na elektromagnetickém spektru

Kromě elektromagnetického záření lze ze Země pozorovat ještě několik dalších událostí pocházejících z velkých vzdáleností.

V astronomii neutrin používají astronomové k detekci neutrin silně stíněná podzemní zařízení, jako jsou SAGE , GALLEX a Kamioka II/III . Převážná většina neutrin proudících Zemí pochází ze Slunce , ale 24 neutrin bylo detekováno také ze supernovy 1987A . Kosmické paprsky , které se skládají z částic s velmi vysokou energií (atomová jádra), které se mohou rozpadat nebo být absorbovány, když vstupují do zemské atmosféry, vedou ke kaskádě sekundárních částic, které mohou být detekovány současnými observatoři. Některé budoucí detektory neutrin mohou být také citlivé na částice vznikající při dopadu kosmického záření na zemskou atmosféru.

Astronomie s gravitačními vlnami je nově vznikající obor astronomie, který využívá detektory gravitačních vln ke shromažďování pozorovacích dat o vzdálených hmotných objektech. Bylo postaveno několik observatoří, jako je laserový interferometr Gravitační observatoř LIGO . LIGO provedlo svou první detekci 14. září 2015 a pozorovalo gravitační vlny z binární černé díry . Druhá gravitační vlna byla detekována 26. prosince 2015 a další pozorování by měla pokračovat, ale gravitační vlny vyžadují extrémně citlivé přístroje.

Kombinace pozorování prováděných pomocí elektromagnetického záření, neutrin nebo gravitačních vln a dalších doplňkových informací se nazývá astronomie s více posly .

Astrometrie a nebeská mechanika

Hvězdokupa Pismis 24 s mlhovinou

Jedním z nejstarších oborů astronomie a celé vědy je měření pozic nebeských objektů. Historicky byla přesná znalost poloh Slunce, Měsíce, planet a hvězd zásadní při nebeské navigaci (používání nebeských objektů k navigaci) a při tvorbě kalendářů .

Pečlivé měření poloh planet vedlo k solidnímu pochopení gravitačních poruch a schopnosti s velkou přesností určit minulé a budoucí polohy planet, pole známé jako nebeská mechanika . V poslední době sledování objektů blízko Země umožní předpovědi blízkých setkání nebo potenciálních kolizí Země s těmito objekty.

Měření hvězdné paralaxy blízkých hvězd poskytuje základní základnu v žebříčku kosmické vzdálenosti, která se používá k měření měřítka vesmíru. Měření paralaxy blízkých hvězd poskytuje absolutní výchozí hodnotu pro vlastnosti vzdálenějších hvězd, protože jejich vlastnosti lze porovnávat. Měření radiální rychlosti a vlastního pohybu hvězd umožňuje astronomům vykreslit pohyb těchto systémů galaxií Mléčná dráha. Astrometrické výsledky jsou základem pro výpočet distribuce spekulovaných temných hmot v galaxii.

V průběhu devadesátých let bylo k měření velkých extrasolárních planet obíhajících kolem těchto hvězd použito měření hvězdného kolísání blízkých hvězd.

Teoretická astronomie

Nukleosyntéza
Stelární nukleosyntéza Nukleosyntéza velkého třesku Nukleosyntéza supernovy Spallace kosmického záření
související témata
Astrofyzika Jaderná fůze R-proces S-proces Jaderné štěpení
proti t E

Teoretičtí astronomové používají několik nástrojů včetně analytických modelů a výpočetních numerických simulací ; každý má své specifické výhody. Analytické modely procesu jsou lepší pro poskytnutí širšího vhledu do jádra toho, co se děje. Numerické modely odhalují existenci jevů a efektů jinak nepozorovaných.

Teoretici astronomie se snaží vytvářet teoretické modely a z výsledků předpovídat pozorovací důsledky těchto modelů. Pozorování jevu předpovídaného modelem umožňuje astronomům vybrat si mezi několika alternativními nebo konfliktními modely jako tím, který nejlépe dokáže popsat jevy.

Teoretici se také snaží generovat nebo upravovat modely tak, aby zohledňovaly nová data. V případě nekonzistence mezi daty a výsledky modelu je obecnou tendencí pokusit se provést minimální úpravy modelu tak, aby produkoval výsledky, které odpovídají datům. V některých případech může velké množství nekonzistentních dat v průběhu času vést k úplnému opuštění modelu.

Mezi jevy modelované teoretickými astronomy patří: hvězdná dynamika a evoluce ; tvorba galaxií ; Distribuce ve velkém měřítku z hmoty ve vesmíru ; původ kosmických paprsků ; obecná relativita a fyzikální kosmologie , včetně řetězcové kosmologie a fyziky astročástic . Astrofyzikální relativita slouží jako nástroj k měření vlastností rozsáhlých struktur, u nichž gravitace hraje významnou roli ve zkoumaných fyzikálních jevech, a jako základ pro fyziku černé díry ( astro ) a studium gravitačních vln .

Některé široce přijímané a studované teorie a modely v astronomii, nyní zahrnuté v modelu Lambda-CDM, jsou Velký třesk , temná hmota a základní teorie fyziky .

Několik příkladů tohoto procesu:

Spolu s kosmickou inflací jsou temná hmota a temná energie aktuálním vedoucím tématem astronomie, protože jejich objev a kontroverze vznikly během studia galaxií.

Specifická podpole

Astrofyzika

Astrofyzika používá fyziku a chemii, aby porozuměla měřením provedeným astronomií. Reprezentace pozorovatelného vesmíru, která obsahuje snímky z HST a dalších dalekohledů .

Astrofyzika je obor astronomie, který využívá principy fyziky a chemie „k zjišťování povahy astronomických objektů , nikoli jejich poloh nebo pohybů v prostoru“. Mezi studovanými objekty je Slunce , další hvězdy , galaxie , extrasolární planety , mezihvězdné médium a kosmické mikrovlnné pozadí . Jejich emise jsou zkoumány napříč všemi částmi elektromagnetického spektra a zkoumané vlastnosti zahrnují svítivost , hustotu , teplotu a chemické složení. Vzhledem k tomu, že astrofyzika je velmi široký předmět, astrofyzici obvykle uplatňují mnoho fyzikálních oborů, včetně mechaniky , elektromagnetismu , statistické mechaniky , termodynamiky , kvantové mechaniky , relativity , jaderné a částicové fyziky a atomové a molekulární fyziky .

V praxi moderní astronomický výzkum často zahrnuje značné množství práce v oblasti teoretické a observační fyziky. Některé oblasti studia astrofyziků zahrnují jejich pokusy určit vlastnosti temné hmoty , temné energie a černých děr ; ať už je cestování časem možné nebo ne , mohou se vytvořit červí díry nebo existuje multivesmír ; a původ a konečný osud vesmíru . Témata studovaná teoretickými astrofyziky zahrnují formování a vývoj sluneční soustavy ; hvězdná dynamika a evoluce ; vznik a vývoj galaxií ; magnetohydrodynamika ; ve velkém měřítku konstrukce z hmoty ve vesmíru; původ kosmických paprsků ; obecná relativita a fyzikální kosmologie , včetně řetězcové kosmologie a fyziky astročástic .

Astrochemie

Astrochemie je studium množství a reakcí molekul ve vesmíru a jejich interakce se zářením . Disciplína je překrytím astronomie a chemie . Slovo „astrochemie“ lze použít jak na sluneční soustavu, tak na mezihvězdné médium . Studium hojnosti prvků a poměrů izotopů v objektech sluneční soustavy, jako jsou meteority , se také nazývá kosmochemie , zatímco studium mezihvězdných atomů a molekul a jejich interakce se zářením se někdy nazývá molekulární astrofyzika. Zvláště zajímavá je tvorba, atomové a chemické složení, vývoj a osud molekulárních plynových mraků , protože právě z těchto mraků se tvoří sluneční soustavy.

Studie v této oblasti přispívají k pochopení vzniku sluneční soustavy , původu a geologie Země, abiogeneze a původu klimatu a oceánů.

Astrobiologie

Astrobiologie je interdisciplinární vědecký obor zabývající se původem , ranou evolucí , distribucí a budoucností života ve vesmíru . Astrobiologie zvažuje otázku, zda mimozemský život existuje a jak jej mohou lidé detekovat, pokud ano. Termín exobiologie je podobný.

Astrobiologie využívá molekulární biologii , biofyziku , biochemii , chemii , astronomii, fyzikální kosmologii , exoplanetologii a geologii, aby prozkoumala možnost života v jiných světech a pomohla rozpoznat biosféry, které se mohou lišit od těch na Zemi. Vznik a raný vývoj života je nedílnou součástí disciplíny astrobiologie. Astrobiologie se zabývá interpretací stávajících vědeckých dat , a přestože se spekulace zabývají poskytováním kontextu, astrobiologie se zabývá především hypotézami, které pevně zapadají do stávajících vědeckých teorií .

Toto interdisciplinární pole zahrnuje výzkum původu planetárních systémů , původu organických sloučenin ve vesmíru , interakcí hornina-voda-uhlík, abiogeneze na Zemi, planetární obyvatelnost , výzkum biosignatur pro detekci života a studie o potenciálu života přizpůsobit se výzvy na Zemi i ve vesmíru .

Fyzikální kosmologie

Kosmologii (z řeckého κόσμος ( kosmos ) „svět, vesmír“ a λόγος ( logos ) „slovo, studie“ nebo doslova „logika“) by bylo možné považovat za studium vesmíru jako celku.

Hubbleovo extrémní hluboké pole

Pozorování rozsáhlé struktury vesmíru , větve známé jako fyzická kosmologie , poskytla hluboké porozumění vzniku a vývoji vesmíru. Základem moderní kosmologie je dobře přijímaná teorie velkého třesku , kde náš vesmír začínal v jednom časovém bodě a poté se v průběhu 13,8 miliardy let rozšířil do současného stavu. Koncept velkého třesku lze vysledovat až k objevu mikrovlnného záření na pozadí v roce 1965.

V průběhu této expanze prošel vesmír několika vývojovými fázemi. Ve velmi raných okamžicích se teoretizuje, že vesmír zažil velmi rychlou kosmickou inflaci , která homogenizovala počáteční podmínky. Poté nukleosyntéza vytvořila elementární hojnost raného vesmíru. (Viz také nukleokosmochronologie .)

Když se z moře prvotních iontů vytvořily první neutrální atomy , prostor se stal průhledným pro záření a uvolnil energii, která je dnes považována za záření mikrovlnného pozadí. Rozpínající se vesmír poté prošel temným věkem kvůli nedostatku hvězdných zdrojů energie.

Hierarchická struktura hmoty se začala formovat z nepatrných odchylek v hmotnostní hustotě prostoru. Hmota se nahromadila v nejhustších oblastech a vytvořila oblaka plynu a nejstarší hvězdy, hvězdy populace III . Tyto hmotné hvězdy spustily proces reionizace a věří se, že v raném vesmíru vytvořily mnoho těžkých prvků, které prostřednictvím jaderného rozpadu vytvářejí lehčí prvky, což umožňuje delší cyklus cyklu nukleosyntézy.

Gravitační agregace se seskupily do vláken a zanechaly v mezerách prázdnoty. Postupně se organizace plynu a prachu spojily a vytvořily první primitivní galaxie. Časem do sebe vtahovali další hmotu a často byli organizováni do skupin a kup galaxií, poté do nadskupin většího rozsahu.

Pro studium vesmíru jsou zásadní různé oblasti fyziky. Interdisciplinární studie zahrnují pole z kvantové mechaniky , částicové fyziky , fyziky plazmatu , fyzice , statistické mechaniky , optiky a jaderné fyziky .

Základem struktury vesmíru je existence temné hmoty a temné energie . Nyní jsou považovány za jeho dominantní součásti, které tvoří 96% hmotnosti vesmíru. Z tohoto důvodu je vynaloženo velké úsilí ve snaze porozumět fyzice těchto složek.

Extragalaktická astronomie

Tento obrázek ukazuje několik modrých objektů ve tvaru smyčky, které jsou více obrazy stejné galaxie, duplikované efektem gravitační čočky kupy žlutých galaxií blízko středu fotografie. Objektiv je produkován gravitačním polem kupy, které ohýbá světlo a zvětšuje a zkresluje obraz vzdálenějšího objektu.

Studium objektů mimo naši galaxii je oborem astronomie, který se zabývá vznikem a vývojem galaxií , jejich morfologií (popisem) a klasifikací , pozorováním aktivních galaxií a ve větším měřítku skupinami a kupami galaxií . Nakonec je to druhé důležité pro pochopení rozsáhlé struktury vesmíru .

Většina galaxií je uspořádána do odlišných tvarů, které umožňují klasifikační schémata. Obvykle se dělí na spirální , eliptické a nepravidelné galaxie.

Jak naznačuje název, eliptická galaxie má tvar elipsy . Hvězdy se pohybují po náhodných oběžných drahách bez upřednostňovaného směru. Tyto galaxie obsahují malý nebo žádný mezihvězdný prach, málo oblastí vytvářejících hvězdy a starší hvězdy. Eliptické galaxie se častěji nacházejí v jádru galaktických kup a mohou být vytvořeny sloučením velkých galaxií.

Spirální galaxie je uspořádána do plochého rotujícího disku, obvykle s výraznou vyboulením nebo tyčí uprostřed, a vlečoucích se za jasnými rameny, která se točí ven. Ramena jsou prašné oblasti vzniku hvězd, v nichž masivní mladé hvězdy vytvářejí modrý odstín. Spirální galaxie jsou obvykle obklopeny halo starších hvězd. Jak Mléčná dráha a jeden z našich nejbližších galaktických sousedů je Andromeda Galaxy , jsou spirální galaxie.

Nepravidelné galaxie mají chaotický vzhled a nejsou ani spirálové, ani eliptické. Asi čtvrtina všech galaxií je nepravidelných a zvláštní tvary takových galaxií mohou být důsledkem gravitační interakce.

Aktivní galaxie je útvar, který vyzařuje značné množství své energie z jiného zdroje než ze svých hvězd, prachu a plynu. Je poháněn kompaktní oblastí v jádru, považovanou za supermasivní černou díru, která vyzařuje záření z padajícího materiálu.

Rádio Galaxy je aktivní galaxie, že je velmi světelný v rádiové části spektra, a vyzařuje obrovské pery nebo laloky plynu. Aktivní galaxie, které emitují kratší frekvence, o vysoké energii záření zahrnují Seyfertových galaxie , kvasary a blazary . Kvazary jsou považovány za nejkonzistentněji zářící objekty ve známém vesmíru.

Konstrukce ve velkém měřítku z kosmu je reprezentován skupiny a shluky galaxií. Tato struktura je organizována do hierarchie seskupení, přičemž největší jsou superklastry . Kolektivní hmota se formuje do vláken a stěn, přičemž mezi nimi zůstávají velké prázdnoty .

Galaktická astronomie

Pozorovaná struktura spirálních ramen Mléčné dráhy

Tyto sluneční soustava obíhá uvnitř Mléčné dráhy , je spirální galaxie s příčkou , která je významným členem Místní skupiny galaxií. Jedná se o rotující hmotu plynu, prachu, hvězd a dalších předmětů držených pohromadě vzájemnou gravitační přitažlivostí. Jelikož se Země nachází v prašných vnějších ramenech, existují velké části Mléčné dráhy, které jsou zakryty z pohledu.

Ve středu Mléčné dráhy je jádro, tyčovitá boule s tím, co je považováno za supermasivní černou díru v jejím středu. To je obklopeno čtyřmi primárními rameny, která spirálovitě vedou z jádra. Toto je oblast aktivní tvorby hvězd, která obsahuje mnoho mladších hvězd z populace I. Disk je obklopen sféroidním halo starších hvězd z populace II a relativně hustých koncentrací hvězd známých jako kulové hvězdokupy .

Mezi hvězdami leží mezihvězdné médium , oblast řídké hmoty. V nejhustší oblastech, molekulární mraky z molekulárního vodíku a dalších prvků vytvořit hvězdotvorných oblastí. Ty začínají jako kompaktní předhvězdné jádro nebo temné mlhoviny , které se koncentrují a hroutí (v objemech určených délkou Jeans ) za vzniku kompaktních protostarů.

Jak se objevují hmotnější hvězdy, transformují oblak do oblasti H II (ionizovaný atomový vodík) zářícího plynu a plazmy. The hvězdným větrem a supernov výbuchy z těchto hvězd nakonec způsobí, že mrak se rozptýlit, často zanechá jednoho nebo více mladých otevřených hvězdokup hvězd. Tyto shluky se postupně rozptýlí a hvězdy se připojí k populaci Mléčné dráhy.

Kinematické studie hmoty v Mléčné dráze a dalších galaxiích ukázaly, že existuje více hmoty, než je možné připsat viditelné hmotě. Temná hmota halo zdá ovládnout hmoty, i když povaha tohoto temné hmoty zůstává určen.

Hvězdná astronomie

Mz 3 , často označovaná jako planetární mlhovina Ant. Vysunutí plynu z umírající centrální hvězdy ukazuje symetrické vzorce na rozdíl od chaotických vzorců obyčejných výbuchů.

Studium hvězd a evoluce hvězd je zásadní pro naše chápání vesmíru. Astrofyzika hvězd byla určena pozorováním a teoretickým porozuměním; a z počítačových simulací interiéru. Ke vzniku hvězd dochází v hustých oblastech prachu a plynu, známých jako obří molekulární mraky . Když jsou destabilizovány, fragmenty mraků se mohou vlivem gravitace zhroutit a vytvořit protohvězdu . Dostatečně hustá a horká jádrová oblast spustí jadernou fúzi , čímž se vytvoří hvězda hlavní posloupnosti .

Téměř všechny prvky těžší než vodík a helium byly vytvořeny uvnitř jader hvězd.

Charakteristiky výsledné hvězdy závisí především na její počáteční hmotnosti. Čím hmotnější je hvězda, tím větší je její svítivost a čím rychleji ve svém jádru roztavuje své vodíkové palivo na helium. Časem se toto vodíkové palivo zcela přemění na helium a hvězda se začne vyvíjet . Fúze helia vyžaduje vyšší teplotu jádra. Hvězda s dostatečně vysokou teplotou jádra vytlačí své vnější vrstvy ven a současně zvýší hustotu jádra. Výsledný červený obr tvořený expandujícími vnějšími vrstvami má krátkou životnost, než se zase spotřebuje palivo helium v ​​jádru. Velmi hmotné hvězdy mohou také podstoupit řadu evolučních fází, protože spojují stále těžší prvky.

Konečný osud hvězdy závisí na její hmotnosti, přičemž hvězdy s hmotností větší než asi osmkrát vyšší než Slunce se stávají supernovy kolapsu jádra ; zatímco menší hvězdy odfukují své vnější vrstvy a nechávají za sebou inertní jádro v podobě bílého trpaslíka . Vysunutí vnějších vrstev tvoří planetární mlhovinu . Zbytkem supernovy je hustá neutronová hvězda , nebo pokud byla hvězdná hmotnost alespoň třikrát větší než Slunce, černá díra . Blízko obíhající binární hvězdy mohou sledovat složitější evoluční cesty, jako je přenos hmoty na společníka bílého trpaslíka, který může potenciálně způsobit supernovu. Planetární mlhoviny a supernovy distribuují „ kovy “ produkované ve hvězdě fúzí s mezihvězdným médiem; bez nich by všechny nové hvězdy (a jejich planetární systémy) vznikaly pouze z vodíku a hélia.

Sluneční astronomie

Ultrafialový obraz aktivní sluneční fotosféry , jak zobrazit údaje o TRACE kosmického dalekohledu. Foto NASA

Sluneční observatoř Lomnický štít ( Slovensko ) postavená v roce 1962

Ve vzdálenosti asi osmi světelných minut je nejčastěji studovanou hvězdou Slunce , typická trpasličí hvězda s hlavní sekvencí hvězdné třídy G2 V a stará asi 4,6 miliardy let (Gyr). Slunce není považováno za proměnnou hvězdu , ale prochází periodickými změnami aktivity známými jako cyklus slunečních skvrn . Jedná se o 11letou oscilaci v počtu slunečních skvrn . Sluneční skvrny jsou oblasti s nižšími než průměrnými teplotami, které jsou spojeny s intenzivní magnetickou aktivitou.

Od té doby, co se Slunce poprvé stalo hvězdou hlavní sekvence, svítivost neustále roste o 40%. Slunce také prošlo periodickými změnami svítivosti, které mohou mít na Zemi významný dopad. Předpokládá se například, že Maunderovo minimum způsobilo ve středověku fenomén malé doby ledové .

Viditelný vnější povrch Slunce se nazývá fotosféra . Nad touto vrstvou je tenká oblast známá jako chromosféra . To je obklopeno přechodovou oblastí rychle rostoucích teplot a nakonec přehřátou koronou .

Ve středu Slunce je oblast jádra, objem dostatečné teploty a tlaku, aby mohla dojít k jaderné fúzi . Nad jádrem je radiační zóna , kde plazma prostřednictvím záření přenáší tok energie. Nad tím je konvekční zóna, kde plynný materiál transportuje energii primárně fyzickým přemístěním plynu známého jako konvekce. Předpokládá se, že pohyb hmoty v konvekční zóně vytváří magnetickou aktivitu, která generuje sluneční skvrny.

Sluneční vítr částic plazmy neustále proudí ven ze Slunce, dokud na nejzazším okraji sluneční soustavy nedosáhne heliopauzy . Jak sluneční vítr prochází Zemí, interaguje s magnetickým polem Země ( magnetosféra ) a odvádí sluneční vítr, ale některé zachycuje a vytváří Van Allenovy radiační pásy, které obklopují Zemi. Tyto aurora jsou vytvořeny, když jsou sluneční vítr částic vedeni magnetických siločar do polárních oblastí na Zemi, kde se linie pak sestoupí do atmosféry .

Planetární věda

Černá skvrna nahoře je prachový ďábel, který leze po stěně kráteru na Marsu . Tento pohybující se vířící sloupec marťanské atmosféry (srovnatelný s pozemským tornádem ) vytvořil dlouhý, temný pruh.

Planetární věda je studium soustavy planet , měsíců , trpasličích planet , komet , asteroidů a dalších těles obíhajících kolem Slunce a také extrasolárních planet. Sluneční soustava byla poměrně dobře prozkoumat nejprve přes dalekohledy a pak později kosmické lodi. To poskytlo dobré celkové porozumění vzniku a vývoji planetárního systému Slunce, přestože stále dochází k mnoha novým objevům.

Sluneční soustava se dělí na vnitřní sluneční soustavu (rozdělená na vnitřní planety a pás asteroidů ), vnější sluneční soustavu (rozdělená na vnější planety a kentaury ), komety, transneptunskou oblast (rozdělená na Kuiperův pás , a rozptýlený disk ) a nejvzdálenější oblasti (např. hranice heliosféry a Oortův oblak , které se mohou rozprostírat až do světelného roku). Vnitřní pozemské planety se skládají z Merkuru , Venuše , Země a Marsu . Vnější obří planety jsou plynní obři ( Jupiter a Saturn ) a ledoví obři ( Uran a Neptun ).

Planety vznikly před 4,6 miliardami let na protoplanetárním disku, který obklopoval časné Slunce. Prostřednictvím procesu, který zahrnoval gravitační přitažlivost, kolizi a narůstání, vytvořil disk shluky hmoty, které se postupem času staly protoplanety. Záření tlak v slunečního větru pak vytlačena většinu unaccreted hmoty, a jen ty planety s dostatečnou hmotností zachována jejich plynnou atmosféru. Planety pokračovaly v zametání nebo vysunutí zbývající hmoty během období intenzivního bombardování, což dokládalo mnoho impaktních kráterů na Měsíci. Během tohoto období se některé z protoplanet mohly srazit a jedna taková srážka mohla zformovat Měsíc .

Jakmile planeta dosáhne dostatečné hmotnosti, materiály různých hustot se během planetární diferenciace uvnitř segregují . Tento proces může vytvořit kamenné nebo kovové jádro obklopené pláštěm a vnější kůrou. Jádro může zahrnovat pevné a kapalné oblasti a některá planetární jádra generují vlastní magnetické pole , které může chránit jejich atmosféru před odizolováním slunečního větru.

Vnitřní teplo planety nebo měsíce je produkováno srážkami, které vytvořily tělo, rozpadem radioaktivních materiálů ( např. Uranu , thoria a ²⁶ Al ) nebo přílivovým ohřevem způsobeným interakcemi s jinými tělesy. Některé planety a měsíce akumulují dostatek tepla k řízení geologických procesů, jako je vulkanismus a tektonika. Ty, které akumulují nebo zadržují atmosféru, mohou také podstoupit povrchovou erozi z větru nebo vody. Menší tělesa, bez přílivového ohřevu, chladnou rychleji; a jejich geologická aktivita končí s výjimkou impaktních kráterů.

Interdisciplinární studia

Astronomie a astrofyzika vyvinuly významné interdisciplinární vazby s dalšími významnými vědními obory. Archaeoastronomy je studium starověkých nebo tradičních astronomií v jejich kulturním kontextu s využitím archeologických a antropologických důkazů. Astrobiologie je studium příchodu a vývoje biologických systémů ve vesmíru se zvláštním důrazem na možnost mimozemského života. Astrostatistika je aplikace statistik na astrofyziku na analýzu velkého množství pozorovacích astrofyzikálních dat.

Studium chemikálií nacházejících se ve vesmíru, včetně jejich vzniku, interakce a ničení, se nazývá astrochemie . Tyto látky se obvykle nacházejí v molekulárních mracích , i když se mohou objevit také u nízkoteplotních hvězd, hnědých trpaslíků a planet. Kosmochemie je studium chemikálií nacházejících se ve sluneční soustavě, včetně původu prvků a variací poměrů izotopů . Oba tyto obory představují překrývání oborů astronomie a chemie. Jako „ forenzní astronomie “ byly nakonec k řešení problémů práva a historie použity metody z astronomie.

Amatérská astronomie

Amatérští astronomové si mohou stavět vlastní vybavení a pořádat večírky a setkání, jako je Stellafane .

Astronomie je jednou z věd, do kterých mohou nejvíce přispět amatéři.

Amatérští astronomové společně pozorují různé nebeské objekty a jevy, někdy s vybavením, které sami staví . Mezi běžné cíle amatérských astronomů patří Slunce, Měsíc, planety, hvězdy, komety, meteorické sprchy a řada objektů hlubokého nebe, jako jsou hvězdokupy, galaxie a mlhoviny. Astronomické kluby se nacházejí po celém světě a mnohé mají programy, které pomáhají jejich členům nastavit a dokončit pozorovací programy, včetně těch, které sledují všechny objekty v Messier (110 objektů) nebo Herschel 400 katalogů bodů zájmu na noční obloze. Jedna větev amatérské astronomie, amatérská astrofotografie , zahrnuje pořizování fotografií noční oblohy. Mnoho amatérů se rádo specializuje na pozorování konkrétních objektů, typů předmětů nebo typů událostí, které je zajímají.

Většina amatérů pracuje na viditelných vlnových délkách, ale malý menšinový experiment s vlnovými délkami mimo viditelné spektrum. To zahrnuje použití infračervených filtrů na konvenčních dalekohledech a také použití radioteleskopů. Průkopníkem amatérské radioastronomie byl Karl Jansky , který začal pozorovat oblohu na rádiových vlnových délkách ve 30. letech minulého století. Řada amatérských astronomů používá buď domácí dalekohledy, nebo používá radioteleskopy, které byly původně postaveny pro astronomický výzkum, ale které jsou nyní k dispozici amatérům ( např. Dalekohled na jednu míli ).

Amatérští astronomové nadále vědecky přispívají do oblasti astronomie a je to jedna z mála vědeckých disciplín, kde mohou amatéři stále významně přispívat. Amatéři mohou provádět zákrytová měření, která se používají k upřesnění drah menších planet. Mohou také objevovat komety a provádět pravidelná pozorování proměnných hvězd. Vylepšení digitální technologie umožnilo amatérům dosáhnout impozantních pokroků v oblasti astrofotografie.

Nevyřešené problémy v astronomii

Ačkoli vědecká disciplína astronomie učinila obrovské pokroky v porozumění povaze vesmíru a jeho obsahu, zůstává zde několik důležitých nezodpovězených otázek. Odpovědi na tyto otázky mohou vyžadovat konstrukci nových pozemních a vesmírných přístrojů a případně nový vývoj teoretické a experimentální fyziky.

• Jaký je původ hvězdného hmotnostního spektra? To je důvod, proč astronomové pozorují stejné rozložení hvězdných hmot - počáteční hmotnostní funkci - zjevně bez ohledu na počáteční podmínky? Je třeba hlouběji porozumět vzniku hvězd a planet.
• Existuje ve vesmíru další život ? Zejména existuje jiný inteligentní život? Pokud ano, jaké je vysvětlení Fermiho paradoxu ? Existence života jinde má důležité vědecké a filozofické důsledky. Je sluneční soustava normální nebo atypická?
• Jaká je povaha temné hmoty a temné energie ? Ty ovládají vývoj a osud vesmíru, ale jejich skutečná podstata zůstává neznámá.
• Jaký bude konečný osud vesmíru ?
• Jak vznikaly první galaxie? Jak vznikaly supermasivní černé díry?
• Co vytváří kosmické paprsky s ultra vysokou energií ?
• Proč je množství lithia v kosmu čtyřikrát nižší, než předpovídal standardní model velkého třesku ?
• Co se skutečně děje za horizontem událostí ?

Viz také

Reference

Bibliografie

• Forbes, George (1909). Historie astronomie . London: Plain Label Books. ISBN 978-1-60303-159-2.
• Harpaz, Amos (1994). Hvězdná evoluce . AK Peters, Ltd. ISBN 978-1-56881-012-6.
• Unsöld, A .; Baschek, B. (2001). The New Cosmos: An Introduction to Astronomy and Astrophysics . Springer. ISBN 978-3-540-67877-9.

externí odkazy

• Extragalaktická databáze NASA/IPAC (NED) ( vzdálenosti NED )
• Mezinárodní rok astronomie 2009 IYA2009 Hlavní web
• Cosmic Journey: Historie vědecké kosmologie z Amerického institutu fyziky
• Astronomie jižní polokoule
• Celestia Motherlode Vzdělávací místo pro astronomické cesty vesmírem
• Kroto, Harry , série přednášek o astrofyzikální chemii.
• Základní knihy a základní časopisy v astronomii, od Smithsonian/NASA Astrophysics Data System
• Journey with Fred Hoyle by Wickramasinghe, Chandra.
• Astronomy books from the History of Science Collection at Linda Hall Library