توضیح کامل در مورد اختر فیزیک 🫴🏻
رشته اختر فیزیک اختر فیزیک شاخه ای از علوم فضایی است که از قوانین فیزیک و شیمی برای درک جهان و جایگاه ما در آن استفاده می کند. این رشته به بررسی موضوع هایی مانند تولد، زندگی و مرگ ستاره ها، سیاره ها، کهکشان ها، سحابی ها و سایر اجرام در کیهان می پردازد. این رشته ارتباط بسیار نزدیکی با نجوم و کیهان شناسی دارد و گاهی مرز بین آن ها از بین می رود
اخترفیزیک با اسحاق نیوتن اگر چه نجوم یکی از قدیمی ترین علوم است، اخترفیزیک نظری با اسحاق نیوتن آغاز شد. قبل از نیوتن، ستاره شناسان با استفاده از مدل های پیچیده ریاضی که مبنای فیزیکی نداشتند، حرکت های اجرام آسمانی را توصیف میکردند. نیوتن نشان داد که یک نظریه واحد، توصیف کننده چیزی که ما در حال حاضر به عنوان گرانش می شناسیم، همزمان گردش قمرها و سیاره ها را در فضا و مسیر حرکت یک توپ را روی زمین توضیح میدهد. این تصور منطبق با مجموعه شواهد شگفت انگیزی بود که نشان می داد آسمان ها و زمین تابع قوانین فیزیکی یکسان هستند. با این حال، شاید آنچه مدل نیوتن را از مفاهیم قبلی جدا می کند این است که نظریه او پیش بینی کننده و همچنین توصیفی بود. ستاره شناسان بر اساس انحراف های مدار اورانوس، موقعیت سیاره جدیدی را پیشبینی کردند که سپس مشاهده شد و نپتون نام گرفت
ما نمی توانیم مستقیما با اجرام کیهانی دور تعامل داشته باشیم ولی می توانیم تشعشع هایی را که از خود ساطع می کنند، ببینیم. بخش زیادی از علم اختر فیزیک به مطالعه این تابش و توضیح مکانیسم های زیربنایی آن مربوط است. اولین ایده ها در مورد ماهیت ستاره ها در اواسط قرن نوزدهم از علم نوظهور تجزیه و تحلیل طیفی پدیدار شد. این علم یکی از پایه های اصلی علوم فضایی است که به مشاهده فرکانس های خاص نور که مواد خاص هنگام گرم شدن جذب و ساطع می کنند، می پردازد. طیف سنجی اولیه اولین شواهدی را ارائه کرد که ستاره ها حاوی موادی هستند که در زمین نیز وجود دارند. همچنین نشان داده است که بعضی از سحابی ها کاملا از گاز تشکیل شده اند، در حالیکه بعضی دیگر حاوی ستاره هستند. این یافته بعدها به تثبیت این ایده کمک کرد که بعضی از سحابی ها اصلا سحابی نیستند، بلکه کهکشان های دیگر هستند
در اوایل دهه ۱۹۲۰، سیسیلیا پین، ستاره شناس و اختر فیزیکدان آمریکایی، با استفاده از طیف سنجی کشف کرد که ستاره ها عمدتا از هیدروژن تشکیل شده اند (حداقل تا زمان پیری). اختر فیزیکدانان با مطالعه طیف ستاره ها همچنین توانستند سرعت حرکت آن ها را به سمت زمین یا در جهت مخالف تعیین کنند. صدایی که یک وسیله نقلیه منتشر می کند، هنگامی که به سمت ما می آید یا از ما دور می شود، متفاوت است. نور نیز به دلیل اثر دوپلر به همین شکل رفتار می کند. به عبارت دیگر، طیف ستاره ها چه به سمت ما حرکت کنند یا از ما دور شوند، تغییر می کند
در دهه ۱۹۳۰، ادوین هابل با ترکیب اثر دوپلر و نظریه نسبیت عام انیشتین، شواهد محکمی ارائه کرد که جهان در حال انبساط است. این توسط نظریه انیشتین نیز پیش بینی شده است و با هم اساس نظریه بیگ بنگ را تشکیل می دهند. در اواسط قرن نوزدهم، فیزیکدانان لرد کلوین (ویلیام تامسون) و گوستاو فون هلمهولتز این فرضیه را مطرح کردند که فروپاشی گرانشی می تواند منبع انرژی خورشید باشد، ولی در نهایت متوجه شدند که انرژی تولید شده از این طریق فقط ۱۰۰ هزار سال دوام می آورد. پنجاه سال بعد، معادله معروف E=mc2 انیشتین اولین سرنخ را به اختر فیزیکدانان داد که منبع این انرژی چه چیزی میتواند باشد (اگر چه معلوم شد که فروپاشی گرانشی نقش مهمی ایفا میکند).
با پیشرفت حوزه های فیزیک هسته ای، مکانیک کوانتومی و فیزیک ذره ها در نیمه اول قرن بیستم، امکان فرموله کردن نظریه هایی برای توضیح چگونگی تامین انرژی ستاره ها توسط همجوشی هسته ای فراهم شد. این نظریه ها چگونگی شکل گیری، زندگی و مردن ستاره ها را توصیف می کنند و توزیع مشاهده شده انواع مختلف ستاره ها، طیف، درخشندگی، سن و سایر ویژگی ها را به خوبی توضیح می دهند
طبق نظریه بیگ بنگ، اولین ستاره ها تقریبا به طور کامل هیدروژن بودند. فرآیند همجوشی هسته ای که به آن ها انرژی می دهد، اتم های هیدروژن را به هم می کوبد و عنصر سنگین تر هلیم را تشکیل می دهد
در سال ۱۹۵۷، زوج اخترشناس مارگارت و جفری باربیج همراه با فیزیکدانان ویلیام آلفرد فاولر و فرد هویل، نشان دادند که ستاره ها با افزایش سن عناصر سنگین تری تولید می کنند و آن ها را به نسل های بعدی ستاره ها منتقل می کنند. تنها در مراحل پایانی زندگی ستاره های جدیدتر است که عناصر تشکیل دهنده زمین مانند آهن (۳۲.۱درصد)، اکسیژن (۳۰.۱درصد) و سیلیکون (۱۵.درصد) تولید می شوند. یکی دیگر از این عناصر کربن است که همراه با اکسیژن بخش عمده ای از جرم تمامی موجود های زنده از جمله ما را تشکیل می دهد. به همین دلیل است که اختر فیزیک می گوید همه ما از غبار ستاره ای ساخته شده ایم، زیرا گونه های حیاتی مبتنی بر کربن هستیم.
شایسته ی ویژه شدن🌌🛐
قربونت🛐