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천문학

Astronomy
이 기사는 천체의 과학적 연구에 관한 것이다.기타 용도는 천문학(동음이의)을 참조하십시오.
점성술, 사이비 과학과 혼동하지 말 것.
유럽남부천문대의 파라날 천문대가 은하중심으로 레이저 유도별을 발사하고 있다.

천문학(고대 그리스어)은 별의 법칙을 연구하는 과학으로, 천체와 현상을 연구하는 자연 과학이다.그것은 수학, 물리학, 화학을 그들의 기원과 진화를 설명하기 위해 사용한다.관심 있는 물체에는 행성, 달, 별, 성운, 은하, 혜성이 포함됩니다.관련 현상에는 초신성 폭발, 감마선 폭발, 퀘이사, 블레이저, 펄서, 우주 마이크로파 배경 방사선이 포함된다.보다 일반적으로, 천문학은 지구 대기권 밖에서 발생하는 모든 것을 연구한다.우주론은 우주 [1]전체를 연구하는 천문학 분야이다.

천문학은 가장 오래된 자연과학 중 하나이다.기록된 역사의 초기 문명은 밤하늘을 체계적으로 관찰했다.여기에는 바빌로니아인, 그리스인, 인도인, 이집트인, 중국인, 마야인, 그리고 많은 고대 아메리카 원주민들이 포함됩니다.과거에 천문학은 측성학, 천체항법, 관측 천문학, 달력 제작과 같은 다양한 분야를 포함했다.오늘날, 전문 천문학은 종종 천체 [2]물리학과 같다고 한다.

전문 천문학은 관측 부문과 이론 부문으로 나뉜다.관측 천문학은 천체 관측으로부터 데이터를 얻는 데 초점을 맞추고 있다.이 데이터는 물리학의 기본 원리를 사용하여 분석됩니다.이론 천문학은 천문학적 물체와 현상을 설명하기 위한 컴퓨터 또는 분석 모델의 개발을 지향한다.이 두 분야는 서로 보완합니다.이론 천문학은 관측 결과를 설명하려고 하고 관찰은 이론적인 결과를 확인하기 위해 사용됩니다.

천문학은 아마추어가 활약하는 몇 안 되는 과학 중 하나이다.이것은 특히 일시적인 이벤트를 검출하고 관찰하는 경우에 해당됩니다.아마추어 천문학자들은 새로운 혜성을 찾는 것과 같은 많은 중요한 발견을 도왔다.

어원학

오스트레일리아 뉴사우스웨일스 주 천문대 1873
19세기 키토 천문대는 에콰도르 [3]키토에 있는 적도 남쪽 12분 거리에 있다.

천문학(그리스어 σμμα)은 "별"과 "별"의 노모스, "법칙" 또는 "문화"의 -μμα -nomia에서 유래한 "별의 문화"를 의미한다.천문학은 점성술과 혼동해서는 안 되는데, 점성술은 인간의 일이 [4]천체의 위치와 관련이 있다고 주장하는 믿음 체계이다.그 두 분야는 공통의 기원을 가지고 있지만,[5] 지금은 완전히 다르다.

'천체학' 및 '천체물리학' 용어 사용

"천체학"과 "천체물리학"은 [6][7][8]동의어이다.엄밀한 사전적 정의에 따르면, "천체학"은 "지구 대기권 밖의 물체 및 물질과 그들의 물리적, 화학적 [9]성질에 대한 연구"를 말하는 반면, "천체물리학"은 "천체와 [10]현상의 행동, 물리적 특성, 그리고 동적 과정"을 다루는 천문학 분과이다.어떤 경우에는 Frank Shu의 입문 교과서 The Physical Universe의 소개처럼 "천체학"이 주제의 질적 연구를 묘사하는 데 사용될 수 있는 반면, "천체물리학"은 [11]주제의 물리 지향적인 버전을 묘사하는 데 사용될 수 있다.하지만, 대부분의 현대 천문학 연구는 물리학과 관련된 주제를 다루고 있기 때문에, 현대 천문학은 실제로 천체 [6]물리학이라고 불릴 수 있다.천문학과 같은 일부 분야는 천체물리학이라기 보다는 순수하게 천문학이다.과학자들이 이 주제에 대해 연구를 수행하는 다양한 부서에서는 부분적으로 그 부서가 역사적으로 물리학과와 관련이 있는지에 따라 "천문학과"[7]와 "천문물리학"을 사용할 수 있으며, 많은 전문 천문학자들이 천문학 [8]학위보다는 물리학을 가지고 있다.이 분야의 주요 과학 저널의 제목으로는 The Astronomical Journal, The Astrophysical Journal, Astrophysical & Astrophysics 등이 있습니다.

역사

주요 기사:천문학의 역사
연대표는 천문학 연대표를 참조하십시오.
상세 정보:천문 고고학과 천문학자 목록
네덜란드 지도 제작자 프레데릭 드 비트의 17세기 천체 지도

고대

초기 역사 시대에 천문학은 육안으로 볼 수 있는 물체의 움직임을 관찰하고 예측하는 것으로만 구성되었다.일부 지역에서는 초기 문화가 천문학적인 목적을 가지고 있을 수 있는 거대한 유물을 모았다.이러한 관측소는 의례적인 용도 외에도 농작물을 심을 시기를 알고 그 [12]해의 길이를 이해하는 데 중요한 요소인 계절을 결정하기 위해 사용될 수 있다.

망원경과 같은 도구가 발명되기 전에, 별에 대한 초기 연구는 육안으로 수행되었다.메소포타미아, 그리스, 페르시아, 인도, 중국, 이집트, 중앙아메리카에서 문명이 발달하면서 천문대가 모여 우주의 본질에 대한 아이디어가 발전하기 시작했다.대부분의 초기 천문학은 별과 행성의 위치를 지도화하는 것으로 이루어졌는데, 이 과학은 현재 측성학이라고 불린다.이러한 관찰로부터, 행성의 움직임에 대한 초기 개념이 형성되었고, 우주의 태양, 달, 지구의 본질을 철학적으로 탐구하였다.지구는 태양, 달, 그리고 그 주위를 도는 별들이 있는 우주의 중심이라고 믿어졌다.이것은 [13]프톨레마이오스의 이름을 딴 지구의 중심 모델 또는 프톨레마이오스 체계로 알려져 있다.

런던 쇼옌 컬렉션에 있는 자인스의 기원전 6세기 천문학 교과서인 Suryaprajnaptisudra.위: [14]서기 1500년의 원고.

특히 중요한 초기 발전은 다른 많은 [15]문명에서 발전한 후기 천문학 전통의 토대를 마련한 바빌로니아인들 사이에서 시작된 수학과 과학 천문학의 시작이었다.바빌로니아인들은 월식이 사로스로 [16]알려진 반복적인 주기로 재발한다는 것을 발견했다.

그리스 적도 해시계, 옥서스 강의 알렉산드리아, 현재의 아프가니스탄 기원전 3세기-2세기

바빌로니아에 이어 고대 그리스와 헬레니즘 세계에서도 천문학에서 중요한 발전이 이루어졌다.그리스 천문학은 처음부터 천체의 [17]현상에 대한 이성적이고 물리적인 설명을 찾는 것이 특징이다.기원전 3세기에 사모스의 아리스타르코스는 달과 태양의 크기와 거리를 추정했고, 그는 지구와 행성들이 태양 주위를 회전하는 태양계 모형을 제안했는데, 지금은 태양중심 [18]모형이라고 불린다.기원전 2세기에 히파르코스는 세차운동을 발견했고, 달의 크기와 거리를 계산했으며 [19]아스트롤라베와 같은 최초의 알려진 천문 장치를 발명했다.히파르코스는 또한 1020개의 별들로 이루어진 포괄적인 목록을 만들었고, 북반구의 대부분의 별자리들은 그리스 [20]천문학에서 유래했습니다.안티키테라 메커니즘(기원전 150–80년)은 특정 날짜에 태양, 달, 행성의 위치를 계산하기 위해 고안된 초기 아날로그 컴퓨터였다.비슷한 복잡성의 기술적 유물들은 기계적인 천문시계가 [21]유럽에 등장한 14세기까지 나타나지 않았다.

중세 시대

중세 유럽에는 많은 중요한 천문학자들이 살았다.월링포드의 리차드(1292–1336)는 최초의 천문시계의 발명, 행성과 다른 천체 사이의 각도 측정을 가능하게 한 직사각형, 그리고 천문학 계산에 사용될 수 있는 알비온이라고 불리는 적도를 포함한 천문학과 호러학에 주요한 공헌을 했다.달, 태양, 행성의 경도를 나타내며 일식을 예측할 수 있다.니콜 오렘과 장 부리단은 지구의 자전에 대한 증거를 처음 논의했고, 더 나아가 부리단은 행성이 [22]천사의 개입 없이 움직일 수 있다는 것을 보여줄 수 있는 자극 이론(현대 과학 관성 이론의 전신)도 개발했다.게오르크 폰 포이어바흐 (1423–1461)와 레지오몬타누스 (1436–1476)는 수십 년 후 코페르니쿠스의 태양중심 모델 개발에 천문학적 발전을 도왔다.

천문학은 이슬람 세계와 세계의 다른 지역에서 번성했다.이것은 9세기 [23][24][25]초에 이슬람 세계에서 최초의 천문대의 출현으로 이어졌다.964년, 국부 은하단에서 가장 큰 은하인 안드로메다 은하는 페르시아의 이슬람 천문학자 압드 알-라흐만 알-수피에 의해 그의 고정 [26]별 책에서 묘사되었다.역사상 가장 밝은 겉보기 등급의 항성 사건인 SN 1006 초신성은 1006년 이집트 아랍 천문학자 알리 이븐 리드완과 중국 천문학자들이 관측했다.과학에 중요한 공헌을 한 저명한 이슬람 천문학자들 중 일부는 알-바타니, 테비트, 압드 알-라흐만 알 수피, 비루니, 아부 이샤크 이브라함 알-자르칼리, 알-비르잔디, 그리고 마라게를 포함한다.그 당시 천문학자들은 현재 개별 [27][28]별에 사용되는 많은 아랍어 이름을 소개했다.

또한 그레이트 짐바브웨와 팀북투의[29] 유적에는 천문 관측소가 [30]있었을 것으로 생각된다.고전 이후 서아프리카에서 천문학자들은 별의 움직임과 계절에 대한 관계, 하늘의 차트 작성, 복잡한 수학적 계산에 기초한 다른 행성들의 궤도의 정확한 도표를 연구했다.송하이 역사학자 마흐무드 카티는 1583년 [31][32]8월에 유성우를 기록했습니다.유럽인들은 이전부터 중세 식민지 시대에는 사하라 사막 이남 아프리카에 천문학적 관측이 없었다고 믿었지만, 현대의 발견은 이와는 [33][34][35][36]다른 것을 보여준다.

6세기 이상 동안 로마 가톨릭 교회는 아마도 다른 모든 기관보다 천문학 연구에 더 많은 재정적, 사회적 지원을 주었다.교회의 동기 중 하나는 [37]부활절 날짜를 찾는 것이었다.

과학 혁명

갈릴레오는 달에 대한 스케치와 관찰을 통해 그 표면이 산이 많다는 것을 밝혀냈다.
초기 과학 필사본의 천문도, c. 1000

르네상스 기간 동안 니콜라우스 코페르니쿠스는 태양계의 태양중심 모델을 제안했다.그의 작품은 갈릴레오 갈릴레이에 의해 옹호되었고 요하네스 케플러에 의해 확대되었다.케플러는 태양 주변의 행성들의 움직임에 대한 세부사항을 정확하게 설명하는 시스템을 고안한 최초의 사람이었다.하지만 케플러는 그가 적어놓은 법칙 [38]뒤에 있는 이론을 만드는 데 성공하지 못했다.마침내 행성의 움직임을 설명한 사람은 아이작 뉴턴이었다. 그의 천체 역학 발명과 만유인력의 법칙이 그것이다.뉴턴은 반사 [39]망원경도 개발했다.

망원경의 크기와 품질의 향상은 더 많은 발견으로 이어졌다.영국의 천문학자 존 플램스티드는 3000개가 넘는 [40]별들을 목록화했고, 니콜라스 루이 드 라카유가 보다 광범위한 별 목록을 제작했다.천문학자 윌리엄 허셜은 성운과 성단에 대한 상세한 카탈로그를 만들었고, 1781년 처음으로 [41]발견된 새로운 행성인 천왕성을 발견했다.

18-19세기 동안, 레온하르트 오일러, 알렉시스 클로드 클레로, 그리고 장 르 론드 달랑베르의 삼체 문제에 대한 연구는 달과 행성의 움직임에 대한 더 정확한 예측을 이끌어냈다.이 작품은 조셉-루이 라그랑주와 피에르 시몬 라플라스에 의해 더욱 정교해졌고, 행성과 달의 질량을 그들의 [42]섭동으로부터 추정할 수 있게 했다.

천문학의 중요한 발전은 분광기와 사진을 포함한 새로운 기술의 도입과 함께 일어났다.요제프 폰 프라운호퍼는 1814-15년에 태양의 스펙트럼에서 약 600개의 띠를 발견했는데, 1859년에 구스타프 키르히호프는 다른 원소들의 존재로 추정했다.별들은 지구의 태양과 비슷하지만 온도, 질량, 크기가 매우 [27]다양하다는 것이 입증되었다.

지구은하, 은하수가 별들의 집단으로 존재한다는 것은 "외부" 은하들의 존재와 함께 20세기에야 증명되었다.이 은하들의 관측된 후퇴는 [43]우주의 팽창을 발견하게 했습니다.이론 천문학은 퀘이사, 펄스, 블레이저, 전파 은하와 같은 관측된 현상을 설명하기 위해 사용된 블랙홀과 중성자 별과 같은 물체의 존재에 대한 추측을 이끌어냈다.물리 우주론은 20세기 동안 큰 발전을 이루었다.1900년대 초에 우주 마이크로파 배경 복사, 허블의 법칙, 그리고 원소의 우주론적 풍부함에 의해 크게 증명된 빅뱅 이론의 모델이 공식화되었습니다.우주 망원경은 [citation needed]대기에 의해 보통 차단되거나 흐릿한 전자파 스펙트럼의 일부에서 측정을 가능하게 했다.2016년 2월, LIGO 프로젝트가 지난 [44][45]9월에 중력파의 증거를 포착했다는 것이 밝혀졌다.

관측 천문학

주요 기사: 관측 천문학

천체와 다른 물체에 대한 정보의 주요 원천은 가시광선, 또는 더 일반적으로 전자기 복사이다.[46]관측 천문학은 관측된 전자기 스펙트럼의 해당 영역에 따라 분류될 수 있다.스펙트럼의 일부는 지구 표면에서 관찰할 수 있는 반면, 다른 부분은 높은 고도나 지구 대기권 밖에서만 관찰할 수 있다.이러한 서브필드에 대한 자세한 내용은 다음과 같습니다.

전파 천문학

전파망원경의 예인 뉴멕시코의 초대형 배열
주요 기사 : 전파천문학

전파천문학은 가시거리 [47]밖에 있는 약 1밀리미터 이상의 파장을 가진 방사선을 사용한다.전파천문학은 관측된 전파가 이산광자가 아닌 파동으로 취급될 수 있다는 점에서 대부분의 다른 형태의 관측천문학과는 다릅니다.따라서 전파의 진폭과 위상을 측정하는 것이 비교적 쉬운 반면, 짧은 [47]파장에서는 측정이 쉽지 않습니다.

일부 전파는 열방출의 산물인 천체에서 직접 방출되지만 관측되는 전파의 대부분은 전자가 자기장 [47]궤도를 돌 때 발생하는 싱크로트론 복사의 결과다.또한, 성간 가스에 의해 생성된 스펙트럼 라인, 특히 21cm의 수소 스펙트럼 라인은 전파 [11][47]파장에서 관측할 수 있다.

초신성, 성간 가스, 펄서, 활동 [11][47]은하핵을 포함한 다양한 다른 천체들이 전파 파장에서 관측될 수 있습니다.

적외선 천문학

알마 천문대는 지구상에서 가장 높은 천문대 중 하나이다.아타카마,[48] 칠레
주요 기사:적외선 천문학

적외선 천문학은 적외선의 검출과 분석에 기초하고 있는데, 적외선의 파장은 적색광보다 길고 우리 시야의 범위 밖에 있다.적외선 스펙트럼은 행성, 별주위 원반 또는 먼지가 빛을 차단하는 성운과 같이 가시광선을 방출하기에는 너무 차가운 물체를 연구하는 데 유용합니다.더 긴 파장의 적외선은 가시광선을 차단하는 먼지 구름을 투과할 수 있으며, 분자 구름과 은하의 핵에 박힌 젊은 별들을 관찰할 수 있습니다.광역적외선조사탐사기(WISE)가 관측한 결과 수많은 은하계 원시성과 그 숙주성단을 [49][50]밝혀내는 데 특히 효과적이었다.가시광선에 가까운 적외선 파장을 제외하고, 그러한 방사선은 대기 자체가 상당한 적외선 방출을 생성하기 때문에 대기에 의해 많이 흡수되거나 마스킹된다.따라서 적외선 관측소는 지구나 우주에 높고 건조한 곳에 [51]위치해야 한다.어떤 분자는 적외선 속에서 강하게 방사된다.이것은 우주의 화학에 대한 연구를 가능하게 한다; 더 구체적으로 그것은 [52]혜성의 물을 탐지할 수 있다.

광학 천문학

마우나케아에 있는 스바루 망원경(왼쪽)과 케크 천문대(가운데)는 둘 다 근적외선 및 가시 파장에서 작동하는 관측소의 예입니다.NASA 적외선 망원경 시설(오른쪽)은 근적외선 파장에서만 작동하는 망원경의 한 예다.
주요 기사:광학 천문학

역사적으로 가시광선 천문학이라고도 불리는 광학 천문학은 천문학의 [53]가장 오래된 형태이다.관찰 이미지는 원래 손으로 그린 것입니다.19세기 후반과 20세기 대부분에, 이미지는 사진 장비를 사용하여 만들어졌다.최신 이미지는 디지털 검출기, 특히 CCD(Charge-Coupled Device)를 사용하여 만들어지며 최신 매체에 기록된다.가시광선 자체는 약 4000~7000Ω(400~700nm)[53]에 이르지만, 같은 장비를 사용하여 일부 근자외선 및 근적외선 방사선을 관찰할 수 있다.

자외선 천문학

주요 기사:자외선 천문학

자외선 천문학은 약 100~3200 †(10~320 nm)[47]의 자외선 파장을 사용합니다.이러한 파장의 빛은 지구의 대기에 의해 흡수되며, 이러한 파장의 관측은 대기 상층이나 우주에서 수행되어야 한다.자외선 천문학은 이 파동 대역에서 매우 밝은 뜨거운 청색 별(OB 별)에서 나오는 열 방사선과 스펙트럼 방출선을 연구하는 데 가장 적합합니다.여기에는 여러 자외선 조사 대상이 된 다른 은하의 푸른 별도 포함됩니다.자외선에서 흔히 관찰되는 다른 천체로는 행성상 성운, 초신성 잔해, 활동 은하핵 [47]등이 있습니다.그러나 자외선은 성간 먼지에 쉽게 흡수되기 때문에 자외선 측정의 조정이 필요하다.[47]

X선 천문학

주요 기사: X선 천문학
NASA 찬드라 X선 관측소가 발견한 초대질량 블랙홀로 만들어진 X선 제트기로 초기 우주에서 온 빛으로 볼 수 있었다.

X선 천문학은 X선 파장을 사용한다.일반적으로 X선 방사선은 싱크로트론 방출(자기장 선 주위를 도는 전자의 결과), 10 켈빈 이상의7 얇은 가스로부터의 열 방출 및 10 켈빈 [47]이상의7 두꺼운 가스로부터의 열 방출에 의해 생성됩니다.X선은 지구의 대기에 의해 흡수되기 때문에, 모든 X선 관측은 고공 풍선, 로켓, 또는 X선 천문학 위성에서 수행되어야 한다.주목할 만한 X선 선원에는 X선 쌍성, 펄서, 초신성 잔해, 타원 은하, 은하단, 활동 [47]은하핵 등이 있습니다.

감마선 천문학

주요 기사: 감마선 천문학

감마선 천문학은 전자기 스펙트럼의 가장 짧은 파장에서 천체들을 관찰한다.감마선은 콤프턴 감마선 관측소와 같은 인공위성이나 대기 체렌코프 [47]망원경이라고 불리는 특수 망원경으로 직접 관측할 수 있다.체렌코프 망원경은 감마선을 직접 감지하지 않고 감마선이 지구 [54]대기에 흡수될 때 발생하는 가시광선의 섬광을 감지한다.

대부분의 감마선 방출원은 실제로 감마선 버스트이며, 이 물체는 사라지기 전에 몇 밀리초에서 수천 초 동안만 감마선을 생성한다.감마선 선원의 10%만이 비과도 선원이다.이러한 정상 감마선 방출체에는 맥동성, 중성자별, 그리고 활동 은하핵과 [47]같은 블랙홀 후보가 포함됩니다.

전자기 스펙트럼에 기초하지 않은 필드

전자기 복사 외에도, 지구에서 먼 거리에서 발생하는 몇 가지 다른 사건들이 관찰될 수 있다.

중성미자 천문학에서 천문학자들은 SAGE, GALLEX, 가미오카 II/II와 같은 엄밀한 차폐된 지하 시설을 중성미자 검출에 사용한다.지구를 흐르는 중성미자의 대부분은 태양에서 발생하지만, 24개의 중성미자도 초신성 1987A에서 [47]발견되었다.우주선은 지구 대기에 진입할 때 붕괴되거나 흡수될 수 있는 매우 높은 에너지 입자(원자핵)로 구성되며, 현재 [55]관측소에서 감지할 수 있는 2차 입자의 캐스케이드를 생성한다.미래의 중성미자 검출기들은 또한 우주선이 지구의 [47]대기에 부딪힐 때 생성되는 입자에 민감할 수도 있다.

중력파 천문학은 멀리 있는 거대한 물체에 대한 관측 데이터를 수집하기 위해 중력파 감지기를 사용하는 천문학의 새로운 분야이다.레이저 간섭계 중력 관측소 LIGO와 같은 몇몇 관측소가 건설되었다.LIGO는 2015년 9월 14일 쌍성 [56]블랙홀에서 중력파를 관측하면서 처음으로 검출되었다.2015년 12월 26일 두 번째 중력파가 검출되었으며 추가적인 관측은 계속되어야 하지만 중력파는 매우 민감한 [57][58]기구를 필요로 한다.

전자파, 중성미자 또는 중력파 및 기타 상호보완적 정보를 사용하여 이루어진 관측의 결합은 다중 메신저 [59][60]천문학으로 알려져 있습니다.

측성 및 천체역학

주요 기사:천체측정과 천체역학
성운이 있는 피스미스 24 성단

천문학과 모든 과학에서 가장 오래된 분야 중 하나는 천체의 위치를 측정하는 것입니다.역사적으로, 태양, 달, 행성, 별의 위치에 대한 정확한 지식은 천체의 항해와 달력을 만드는 데 필수적이었다.

행성의 위치에 대한 신중한 측정은 중력 섭동에 대한 확실한 이해를 이끌어냈고, 천체 역학으로 알려진 분야인 행성의 과거와 미래의 위치를 매우 정확하게 결정할 수 있는 능력을 가져왔다.보다 최근에는 지구 근방 물체의 추적은 이러한 [61]물체와 근접한 조우나 잠재적 충돌에 대한 예측을 가능하게 할 것이다.

근처 별들의 시차 측정은 우주의 규모를 측정하는 데 사용되는 우주 거리 사다리의 기본 기준을 제공합니다.가까운 별들의 시차 측정은 그들의 특성을 비교할 수 있기 때문에 더 멀리 있는 별들의 특성에 대한 절대적인 기준선을 제공합니다.별들의 반지름 속도와 고유 운동을 측정하면 천문학자들은 은하계를 통해 이러한 시스템의 움직임을 그림으로 그릴 수 있습니다.측성 결과는 [62]은하의 추측된 암흑 물질의 분포를 계산하는 데 사용됩니다.

1990년대 동안, 근처 별들의 별의 흔들림 측정은 그 [63]별들 주위를 도는 큰 외계 행성들을 발견하는 데 사용되었다.

이론 천문학

핵합성
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관련 토픽
주요 기사:이론 천문학

이론 천문학자들은 분석 모형과 계산 수치 시뮬레이션을 포함한 여러 가지 도구를 사용합니다. 각각은 특별한 장점을 가지고 있습니다.프로세스의 분석 모델은 현재 진행 중인 문제의 핵심을 보다 폭넓게 파악할 수 있도록 하는 데 더 적합합니다.수치 모델은 [64][65]관찰되지 않은 현상과 효과의 존재를 보여준다.

천문학 이론가들은 이론적인 모델을 만들고 그 결과로부터 그 모델의 관찰 결과를 예측하기 위해 노력한다.모형에 의해 예측된 현상을 관측함으로써 천문학자들은 현상을 가장 잘 설명할 수 있는 것으로서 여러 가지 대안 또는 충돌하는 모델 중에서 선택할 수 있습니다.

이론가들은 또한 새로운 데이터를 고려하기 위해 모형을 생성하거나 수정하려고 한다.데이터와 모형 결과 사이에 불일치가 있는 경우, 일반적으로 모형이 데이터에 맞는 결과를 생성하도록 모형을 최소한으로 수정하려고 시도하는 경향이 있습니다.경우에 따라서는 시간이 지남에 따라 대량의 일관성 없는 데이터가 있으면 모델이 완전히 포기될 수 있습니다.

이론 천문학자에 의해 모델링된 현상에는 별의 역학과 진화; 은하 형성; 우주의 물질의 대규모 분포; 우주선의 기원; 끈 우주론과 우주 입자 물리학을 포함한 일반 상대성 이론과 물리 우주론이 포함됩니다.천체물리상대성이론은 중력이 조사된 물리현상에 중요한 역할을 하는 대규모 구조의 특성을 측정하는 도구이자 블랙홀 물리학과 중력파 연구의 기초가 된다.

현재 람다-CDM 모델에 포함된 천문학에서 널리 받아들여지고 연구된 이론과 모델은 빅뱅, 암흑 물질 그리고 물리학의 기본 이론입니다.

이 프로세스의 몇 가지 예를 다음에 나타냅니다.

물리 프로세스 실험 도구 이론 모델 설명/예측
중력 전파 망원경 자기 중력 방식 항성계의 출현
핵융합 분광학 별의 진화 별이 어떻게 빛나고 금속이 어떻게 형성되었는지
빅뱅 허블 우주 망원경, COBE 우주 확장 우주의 시대
양자 변동 우주 인플레이션 평탄도 문제
중력 붕괴 X선 천문학 일반상대성이론 안드로메다 은하 중심에 있는 블랙홀
별의 CNO 주기 질량이 큰 별의 주요 에너지원입니다.

우주의 팽창과 함께, 암흑 물질과 암흑 에너지는 은하에 대한 연구 중에 발견과 논란이 시작되었기 때문에 [66]천문학에서 현재 주도적인 주제이다.

특정 서브필드

천체 물리학

천체물리학은 천문학의 측정을 이해하기 위해 물리학과 화학을 적용한다.허블 망원경 및 기타 망원경의 이미지를 포함하는 관측 가능한 우주의 표현입니다.

천체물리학은 "우주에서의 위치나 움직임이 아닌 천체 물체의 본질을 확인하기 위해"[67][68] 물리학과 화학의 원리를 사용하는 천문학 분야이다.연구 대상으로는 태양, 다른 별, 은하, 외계 행성, 성간 매체, 우주 마이크로파 [69][70]배경 등이 있습니다.이들의 방출은 전자파 스펙트럼의 모든 부분에 걸쳐 조사되며 조사되는 특성에는 광도, 밀도, 온도 및 화학조성이 포함된다.천체물리학은 매우 광범위한 과목이기 때문에, 천체물리학자들은 일반적으로 역학, 전자기학, 통계역학, 열역학, 양자역학, 상대성 이론, 핵과 입자 물리학, 그리고 원자 및 분자 물리학을 포함한 많은 물리학을 적용한다.

실제로, 현대 천문학 연구는 종종 이론과 관찰 물리학 분야에서 상당한 양의 작업을 수반합니다.천체물리학자들이 연구하는 몇몇 분야에는 암흑 물질, 암흑 에너지, 그리고 블랙홀의 특성을 결정하려는 그들의 시도가 포함됩니다; 시간 여행이 가능한지 여부, 웜홀이 형성될 수 있는지, 또는 다중 우주가 존재하는지 여부;[69] 그리고 우주의 기원과 궁극적인 운명이 포함됩니다.또한 이론적인 천체물리학자들이 연구한 주제들은 태양계의 형성과 진화, 별의 역학과 진화, 은하 형성과 진화, 자기유체역학; 우주의 물질의 대규모 구조; 우주선의 기원; 일반 상대성 이론과 우주 입자 물리학을 포함한다.를 참조해 주세요.

우주화학

우주화학은 우주의 분자의 풍부함과 반응, 그리고 그것들과 [71]방사선의 상호작용에 대한 연구이다.그 분야는 천문학과 화학의 중첩이다."천체화학"이라는 단어는 태양계와 성간 매질 모두에 적용될 수 있다.운석과 같은 태양계 물체의 원소와 동위원소 비율에 대한 연구는 우주 화학이라고도 불리는 반면, 성간 원자와 분자와 방사선의 상호작용에 대한 연구는 때때로 분자 천체 물리학이라고 불립니다.분자 가스 구름의 형성, 원자 및 화학적 구성, 진화 및 운명은 태양계가 형성되는 구름에서 비롯되기 때문에 특별한 관심이 있습니다.

이 분야의 연구는 태양계의 형성, 지구의 기원과 지질, 자연 발생, 그리고 기후와 해양의 기원을 이해하는 데 기여한다.

우주생물학

우주생물학은 우주의 생명의 기원, 초기 진화, 분포, 그리고 미래에 관한 학문적인 과학 분야이다.우주생물학은 외계 생명체가 존재하는지,[72] 존재한다면 인간이 어떻게 그것을 감지할 수 있는지에 대한 질문을 고려합니다.외부생물학이라는 용어는 비슷하다.[73]

우주생물학은 분자생물학, 생물물리학, 생화학, 화학, 천문학, 물리우주론, 외계행성학 그리고 지질학을 이용하여 다른 세계에 생명체가 존재할 가능성을 조사하고 [74]지구와는 다를 수 있는 생물권을 인식하는데 도움을 준다.생명의 기원과 초기 진화는 우주생물학의 [75]한 분야이다.우주생물학은 기존의 과학 데이터에 대한 해석과 관련이 있고, 추측이 맥락을 주기 위해 재미있어 하지만, 우주생물학은 주로 기존의 과학 이론에 확실히 들어맞는 가설과 관련이 있다.

이 분야에는 행성계의 기원, 우주에서의 유기 화합물의 기원, 암석-물-탄소 상호작용, 지구의 생물 발생, 행성 거주 가능성, 생명 탐지를 위한 생체 시그니처에 대한 연구, 그리고 지구와 우주에서의 [76][77][78]도전에 적응할 수 있는 생명체의 가능성에 대한 연구가 포함됩니다.

물리 우주론

주요 기사:물리 우주론

우주론(그리스어 kosmos) "세계, 우주"와 "로고스" "단어, 연구" 또는 문자 그대로 "논리"에서 온)은 우주 전체의 학문으로 여겨질 수 있다.

허블 극심야

물리적 우주론으로 알려진 한 분야인 우주의 대규모 구조에 대한 관찰은 우주의 형성과 진화에 대한 깊은 이해를 제공했습니다.현대 우주론의 기본은 잘 받아들여진 빅뱅 이론으로, 우리 우주가 한 시점에 시작되어 138억 년의[79] 과정을 거쳐 현재 상태로 [80]확장되었다.빅뱅의 개념은 1965년 [80]마이크로파 배경 복사의 발견으로 거슬러 올라갈 수 있다.

이 팽창 과정에서, 우주는 여러 진화 단계를 거쳤다.아주 초기에, 우주가 매우 빠른 우주 팽창을 경험했고, 이것은 시작 조건을 균질하게 만들었다는 이론이 있다.그 후, 핵합성은 초기 [80]우주의 원소적 풍요를 만들어냈다.('뉴클레오코스모크로닉스'도 참조).

최초의 중성 원자가 원시 이온의 바다에서 형성되었을 때, 공간은 방사선에 투명해졌고, 오늘날 마이크로파 배경 방사선으로 보이는 에너지를 방출했다.팽창하는 우주는 별의 에너지원의 [81]부족으로 암흑기를 겪었다.

물질의 계층 구조는 공간의 질량 밀도의 미세한 변화로부터 형성되기 시작했다.가장 밀도가 높은 영역에 축적되어 가스 구름과 가장 초기의 별인 종족 III별을 형성합니다.이 거대한 별들은 재이온화 과정을 촉발시켰고 초기 우주의 많은 무거운 원소들을 만들어냈다고 믿어집니다. 핵붕괴를 통해, 핵합성의 주기가 더 오래 [82]지속되도록 하면서, 가벼운 원소들을 만들어냅니다.

중력의 집합체가 필라멘트로 모여 틈새에 빈 공간을 남겼습니다.점차 가스와 먼지의 조직이 합쳐져 최초의 원시 은하를 형성했다.시간이 지남에 따라, 이것들은 더 많은 물질을 끌어 들이고, 종종 은하단과 은하단으로 조직되어 더 큰 규모의 초은하단으로 구성되었습니다.[83]

물리학의 다양한 분야는 우주를 연구하는 데 매우 중요하다.학문 간 연구는 양자역학, 입자물리학, 플라즈마 물리학, 응집물질 물리학, 통계역학, 광학, 핵물리학 분야를 포함한다.

우주 구조의 기본은 암흑 물질과 암흑 에너지의 존재이다.이것들은 현재 우주 질량의 96%를 차지하며 지배적인 성분으로 여겨지고 있습니다.이러한 이유로 이들 [84]구성요소의 물리학을 이해하는데 많은 노력이 소요됩니다.

은하외 천문학

이 이미지는 사진 중앙 부근에 있는 노란색 은하단의 중력 렌즈 효과에 의해 복제되는 동일한 은하의 여러 이미지인 파란색 고리 모양의 물체를 보여줍니다.이 렌즈는 빛을 굴절시켜 멀리 있는 물체의 이미지를 확대하거나 왜곡하는 성단의 중력장에 의해 생성됩니다.
주요 기사: 은하외 천문학

우리 은하계 밖의 물체에 대한 연구는 은하의 형성과 진화, 그 형태학(설명)과 분류, 활동 은하의 관측, 그리고 더 큰 규모의 은하군과 은하단의 관측과 관련된 천문학의 한 분야입니다.마지막으로 후자는 우주의 대규모 구조를 이해하는 데 중요하다.

대부분의 은하는 분류 체계를 사용할 수 있도록 서로 다른 모양으로 구성되어 있습니다.이들은 일반적으로 나선은하, 타원은하,[85] 불규칙은하로 나뉩니다.

이름에서 알 수 있듯이, 타원은하는 타원의 단면 형상을 가지고 있습니다.별들은 원하는 방향 없이 무작위로 궤도를 따라 움직인다.이러한 은하에는 성간 먼지, 별 형성 영역, 나이 든 별들이 거의 또는 전혀 없습니다.타원은하는 은하단의 중심부에서 더 흔하게 발견되며, 큰 은하들의 합병을 통해 형성되었을 수 있습니다.

나선은하는 평평하고 회전하는 원반 모양으로 구성되어 있으며, 보통 중심에는 눈에 띄는 돌출부나 막대가 있고 바깥쪽으로 나선을 그리며 밝은 팔을 끌고 있습니다.팔은 거대한 젊은 별들이 푸른빛을 내는 별 형성의 먼지 영역입니다.나선은하는 일반적으로 나이든 별들의 후광으로 둘러싸여 있습니다.우리 은하와 가장 가까운 이웃인 안드로메다 은하는 모두 소용돌이 은하입니다.

불규칙은하는 외관이 무질서하고 나선은하도 타원 은하도 아닙니다.모든 은하의 약 4분의 1은 불규칙하며, 이러한 은하의 독특한 모양은 중력 상호작용의 결과일 수 있습니다.

활동 은하는 별, 먼지, 가스 이외의 다른 근원에서 상당한 양의 에너지를 방출하는 형성입니다.이것은 중심부에 있는 작은 영역에 의해 작동되는데, 이것은 낙하하는 물질로부터 방사선을 방출하는 초대질량 블랙홀로 생각됩니다.

전파은하는 스펙트럼의 전파부분에서 매우 밝은 활동 은하로, 엄청난 양의 가스 기둥 또는 엽을 방출하고 있습니다.더 짧은 주파수와 높은 에너지 방사선을 방출하는 활동 은하로는 세이퍼트 은하, 퀘이사, 블레이자 등이 있습니다.퀘이사는 알려진 [86]우주에서 가장 지속적으로 빛을 내는 물체라고 믿어진다.

우주의 대규모 구조는 은하단과 은하단으로 표현됩니다.이 구조는 그룹의 계층으로 구성되어 있으며, 가장 큰 것은 슈퍼클러스터입니다.집합 물질은 필라멘트와 벽으로 형성되어 그 사이에 [87]큰 틈을 남긴다.

은하 천문학

관측된 은하수의 나선팔 구조
주요 기사: 은하 천문학

태양계는 국부은하군의 중요한 구성원인 막대나선은하인 은하수 내에서 궤도를 돈다.이것은 가스, 먼지, 별, 그리고 다른 물체들로 이루어진 회전 덩어리로, 상호 중력에 의해 결합됩니다.지구는 먼지의 바깥쪽 팔 안에 위치해 있기 때문에 은하수의 많은 부분이 시야에서 가려져 있습니다.

은하수의 중심에는 초질량 블랙홀로 추정되는 막대 모양의 팽대부가 있습니다.이 암은 코어에서 나선형으로 회전하는 4개의 주 암으로 둘러싸여 있습니다.이 지역은 젊은 종족 I별들이 많이 있는 항성 형성이 활발한 지역입니다.이 원반은 구형 [88]성단으로 알려진 비교적 밀집한 별들뿐만 아니라, 늙은 종족 II 별들로 이루어진 구상 후광으로 둘러싸여 있습니다.

별들 사이에 희박한 물질의 영역인 성간 매질이 있다.가장 밀도가 높은 지역에서는 수소 분자 구름과 다른 원소들이 별을 형성하는 영역을 형성합니다.이들은 작은 성운 전핵 또는 어두운 성운에서 시작되며, 이 성운은 (진스 길이에 의해 결정되는 부피로) 집중되어 작은 원형성운을 [89]형성합니다.

더 무거운 별이 나타날수록, 구름은 빛나는 가스와 플라즈마로 이루어진 H II 영역(이온화된 원자 수소)으로 변합니다.이러한 별들로부터의 항성풍과 초신성 폭발은 결국 구름을 흩어지게 하고 종종 하나 이상의 젊은 산개성단을 남깁니다.이 성단들은 점차 흩어지고 별들은 우리 [90]은하계에 합류합니다.

우리 은하와 다른 은하들의 물질에 대한 운동학적 연구는 눈에 보이는 물질로 설명될 수 있는 것보다 더 많은 질량이 있다는 것을 증명했다.암흑물질의 성질은 아직 [91]결정되지 않았지만 암흑물질의 후광이 질량을 지배하는 것으로 보입니다.

항성 천문학

Mz 3으로, 종종 개미 행성상 성운이라고도 합니다.죽어가는 중심별에서 가스를 방출하는 것은 일반적인 폭발의 혼란스러운 패턴과는 달리 대칭적인 패턴을 보여준다.
주요 기사:별

별과 별의 진화에 대한 연구는 우주에 대한 우리의 이해에 기초적이다.별의 천체물리학은 관측과 이론적 이해, 그리고 내부의 [92]컴퓨터 시뮬레이션을 통해 결정되었습니다.별의 형성은 거대한 분자 구름으로 알려진 먼지와 가스가 밀집된 지역에서 일어납니다.불안정해지면 구름 조각이 중력의 영향을 받아 붕괴되어 원시성을 형성할 수 있습니다.충분히 밀도가 높고 뜨거운 중심핵 영역은 핵융합을 일으켜 주계열성을 [89]형성할 것이다.

수소와 헬륨보다 무거운 거의 모든 원소는 [92]별의 중심에서 생성되었다.

결과로 생기는 별의 특성은 주로 시작 질량에 따라 달라집니다.별이 더 질량이 클수록, 그 광도는 더 커지며, 수소 연료를 중심핵의 헬륨에 더 빠르게 융합합니다.시간이 흐르면서, 이 수소 연료는 완전히 헬륨으로 전환되고, 별은 진화하기 시작합니다.헬륨의 융합은 더 높은 코어 온도를 필요로 한다.중심핵 온도가 충분히 높은 별은 중심핵 밀도를 증가시키면서 바깥쪽 층을 바깥쪽으로 밀어냅니다.팽창하는 외부 층에 의해 형성된 적색 거성은 핵의 헬륨 연료가 소모되기 전에 짧은 수명을 누리게 됩니다.매우 무거운 별들은 점점 더 무거운 [93]원소들을 융합하기 때문에 일련의 진화 단계를 거칩니다.

별의 최종 운명은 질량에 따라 달라지는데, 질량이 태양의 약 8배 이상인 별들은 중심 붕괴 [94]초신성이 되고, 반면 작은 별들은 외부 층을 날려버리고 백색 왜성의 형태로 비활성 중심핵을 남깁니다.외부 층의 방출은 행성상 [95]성운을 형성합니다.초신성의 잔해는 밀도가 높은 중성자별이거나, 별의 질량이 태양의 세 배 이상이라면 [96]블랙홀입니다.가깝게 공전하는 쌍성은 [97]초신성을 일으킬 수 있는 백색왜성으로의 질량 이동과 같은 보다 복잡한 진화 경로를 따를 수 있습니다.행성상 성운과 초신성은 핵융합을 통해 생성된 "금속"을 성간 매체로 분배한다; 그것들이 없다면, 모든 새로운 별들(그리고 그들의 행성계)[98]은 수소와 헬륨만으로 형성될 것이다.

다음 항목도 참조하십시오.태양 천문학

태양 천문학

TRACE 우주 망원경으로 본 태양의 활성 광구의 자외선 이미지.NASA 사진
1962년에 건설된 태양 관측소 롬니케슈티트(슬로바키아)
주요 기사:태양
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약 8광분 거리에 있는 가장 자주 연구되는 별은 G2 V 등급의 전형적인 주계열 왜성으로 나이는 약 46억 년(Gyr)입니다.태양은 변광성으로 간주되지 않지만, 태양 흑점 주기라고 알려진 활동에서 주기적인 변화를 겪습니다.이것은 태양 흑점 수의 11년 진동입니다.흑점은 강한 자기 활동과 [99]관련된 평균보다 낮은 온도의 영역이다.

태양은 처음 주계열성이 된 이후 밝기가 40%까지 꾸준히 증가해 왔다.태양은 또한 지구에 [100]중대한 영향을 미칠 수 있는 광도의 주기적인 변화를 겪어왔다.예를 들어, Maunder 최소값은 중세 [101]동안 작은 빙하기 현상을 일으킨 것으로 여겨진다.

태양의 눈에 보이는 외부 표면은 광구라고 불린다.이 층 위에는 채층으로 알려진 얇은 지역이 있다.이 주변은 온도가 빠르게 상승하는 전이 영역, 그리고 마지막으로 과열된 코로나로 둘러싸여 있습니다.

태양의 중심에는 핵융합이 일어나기에 충분한 온도와 압력이 있는 중심 영역이 있습니다.코어 위에는 플라즈마가 방사선을 통해 에너지 플럭스를 전달하는 방사선 영역이 있습니다.그 위는 가스 물질이 주로 대류라고 알려진 가스의 물리적 변위를 통해 에너지를 전달하는 대류 영역입니다.대류대 내에서 질량의 움직임이 태양 [99]흑점을 생성하는 자기 활동을 만든다고 믿어진다.

플라즈마 입자의 태양풍은 태양계의 가장 바깥쪽 한계에서 태양권계면에 도달할 때까지 끊임없이 태양에서 바깥쪽으로 흐릅니다.태양풍이 지구를 통과할 때 지구의 자기장(자기권)과 상호작용해 태양풍을 비껴가게 하지만 지구를 감싸고 있는 밴 앨런 방사벨트를 만드는 데 덫을 놓는다.오로라는 태양풍 입자가 자속선에 의해 지구의 극지방으로 유도되고 그 극지방이 [102]대기로 내려올 때 생성된다.

행성 과학

꼭대기의 검은 점은 화성의 분화구 벽을 오르는 먼지 악마입니다.이 움직이는 소용돌이 모양의 화성 대기 기둥은 길고 어두운 줄무늬를 만들었습니다.
주요 기사: 행성 과학 및 행성 지질학

행성 과학은 외계 행성뿐만 아니라 행성, 달, 왜행성, 혜성, 소행성, 그리고 태양 주위를 도는 다른 물체의 집합체를 연구하는 학문이다.태양계는 처음에는 망원경을 통해, 나중에는 우주선을 통해 비교적 잘 연구되어 왔다.이것은 태양 행성계의 [103]형성과 진화에 대한 전반적인 이해를 제공했지만, 여전히 많은 새로운 발견들이 이루어지고 있습니다.

태양계는 내태양계(내행성과 소행성대로 나뉩니다), 외태양계(외행성과 센타우르스로 나뉩니다), 혜성, 해왕성 횡단 지역(카이퍼대, 산란 원반으로 나뉩니다), 그리고 가장 먼 지역(예: 태양권 경계, 태양권)으로 나뉩니다.EORT 클라우드(광년 단위까지 확장 가능)지구 내부의 행성들은 수성, 금성, 지구, 그리고 화성으로 구성되어 있다.외부 거성은 가스 거성(목성과 토성)과 얼음 거성(우라누스와 해왕성)[104]이다.

이 행성들은 46억 년 전에 초기 태양을 둘러싼 원시 행성계 원반에서 형성되었습니다.중력, 충돌, 강착을 포함한 과정을 통해 원반은 물질 덩어리를 형성했고, 시간이 흐르면서 원시 행성이 되었다.태양풍의 복사 압력은 대부분의 미입체 물질을 방출했고, 충분한 질량을 가진 행성들만이 가스 대기를 유지했습니다.행성들은 달에 충돌한 많은 충돌 크레이터에 의해 증명된 강력한 폭격 기간 동안 남은 물질을 계속 쓸어 올리거나 분출했다.이 기간 동안 일부 원시 행성들이 충돌했을 수 있으며 이러한 충돌 중 하나가 [105]달을 형성했을 수 있다.

행성이 충분한 질량에 도달하면 서로 다른 밀도의 물질들이 행성 분화 과정에서 분리된다.이 과정은 맨틀과 바깥쪽 지각으로 둘러싸인 돌이나 금속성 핵을 형성할 수 있습니다.핵에는 고체와 액체 영역이 포함될 수 있으며, 일부 행성 핵은 태양풍 [106]박리로부터 대기를 보호할 수 있는 자체 자기장을 생성한다.

행성이나 달의 내부 열은 신체를 만든 충돌, 방사성 물질(예: 우라늄, 토륨, Al)의 붕괴 또는 다른 물체와의 상호작용에 의한 조석 가열에서 발생한다.일부 행성과 위성은 화산활동과 구조학과 같은 지질학적 과정을 추진하기에 충분한 열을 축적한다.대기를 축적하거나 유지하는 것은 바람이나 물에 의한 표면 침식을 겪을 수도 있다.조석 가열이 없는 작은 물체는 더 빨리 냉각되고, 충돌 분화구를 [107]제외하고는 지질 활동이 중단됩니다.

학제간 연구

천문학과 천체물리학은 다른 주요 과학 분야와 상당한 학문 간 연계를 발전시켰다.고고천문학은 고고학적, 인류학적 증거를 이용하여 고대 또는 전통적인 천문학을 문화적 맥락에서 연구하는 학문이다.우주생물학은 우주에서의 생물학적 시스템의 출현과 진화에 대한 연구로, 특히 비지상 생명체의 가능성에 중점을 두고 있다.동토층은 방대한 양의 관측 천체물리학 데이터를 분석하기 위해 통계를 천체물리학에 적용하는 것이다.

우주에서 발견되는 화학물질의 형성, 상호작용, 파괴를 포함한 화학물질에 대한 연구는 우주화학이라고 불린다.이러한 물질들은 저온 별, 갈색 왜성, 행성에서도 나타날 수 있지만, 보통 분자 구름에서 발견됩니다.우주화학은 원소의 기원과 동위원소 비율의 변화를 포함하여 태양계 내에서 발견된 화학 물질에 대한 연구이다.이 두 분야 모두 천문학과 화학 분야의 중복을 나타낸다."천문학"으로서, 마지막으로, 천문학의 방법들이 법과 역사의 문제를 해결하기 위해 사용되어 왔다.

아마추어 천문학

아마추어 천문학자들은 그들만의 장비를 만들 수 있고, 스텔라페인과 같은 스타 파티와 모임을 열 수 있다.
주요 기사:아마추어 천문학

천문학은 아마추어가 가장 [108]많이 기여할 수 있는 과학 중 하나이다.

집합적으로 아마추어 천문학자들은 소비자 수준의 장비나 그들이 직접 만든 장비로 종종 다양한 천체와 현상을 관찰합니다.아마추어 천문학자들의 일반적인 표적은 태양, 달, 행성, 별, 혜성, 유성우, 그리고 성단, 은하, 성운과 같은 다양한 깊은 하늘의 물체들이다.천문 동아리는 전 세계에 위치하고 있으며, 많은 회원들이 메시에(110개의 물체)나 허셜 400의 밤하늘 관심 지점 카탈로그에 있는 모든 물체를 관측하는 프로그램을 포함하여 관측 프로그램을 설치하고 완성할 수 있도록 돕는 프로그램을 가지고 있다.아마추어 천문학의 한 분야인 천체사진은 밤하늘의 사진을 찍는 것과 관련이 있다.많은 아마추어들은 특정 물체, 물체 유형 또는 [109][110]관심 있는 사건의 유형을 전문적으로 관찰하는 것을 좋아합니다.

대부분의 아마추어들은 가시적인 파장에서 일하지만, 많은 사람들은 가시적인 스펙트럼 밖에서 파장을 실험합니다.여기에는 기존 망원경에서의 적외선 필터 사용 및 전파 망원경 사용도 포함됩니다.아마추어 전파 천문학의 선구자는 1930년대에 전파 파장으로 하늘을 관측하기 시작한 칼 얀스키입니다.많은 아마추어 천문학자들은 집에서 만든 망원경이나 전파 망원경을 사용합니다. 전파 망원경은 원래 천문학 연구를 위해 만들어졌지만 지금은 아마추어가 사용할 수 있습니다(예: 1마일 [111][112]망원경).

아마추어 천문학자들은 천문학 분야에 계속해서 과학적인 공헌을 하고 있으며, 그것은 아마추어들이 여전히 중요한 공헌을 할 수 있는 몇 안 되는 과학 분야 중 하나이다.아마추어들은 소행성의 궤도를 정교하게 만드는 데 사용되는 엄폐 측정을 할 수 있다.그들은 또한 혜성을 발견할 수 있고, 변광성의 정기적인 관찰을 할 수 있다.디지털 기술의 발전은 아마추어들이 천체 [113][114][115]사진 분야에서 인상적인 발전을 이루도록 허락했다.

천문학의 미해결 문제

주요 기사:천문학의 미해결 문제 목록

비록 천문학의 과학 분야가 우주의 본질과 그 내용을 이해하는 데 있어 엄청난 발전을 이루었지만, 몇 가지 중요한 의문점들이 남아 있다.이에 대한 해답을 얻으려면 새로운 지상 및 우주 기반 계측기의 구축이 필요할 수 있으며, 이론 및 실험 물리학의 새로운 발전이 필요할 수 있습니다.

  • 별의 질량 스펙트럼의 기원은 무엇입니까?즉, 왜 천문학자들은 초기 [116]조건에 관계없이 동일한 별의 질량 분포(초기 질량 함수)를 관찰하는 것일까?별과 행성의 형성에 대한 더 깊은 이해가 필요하다.
  • 우주에 다른 생명체가 있나요?특히 다른 지적 생명체가 있나요?만약 그렇다면 페르미 역설에 대한 설명은 무엇일까요?다른 곳에 생명체가 존재한다는 것은 중요한 과학적이고 철학적인 [117][118]의미를 가지고 있다.태양계는 정상입니까 비정형입니까?
  • 암흑 물질과 암흑 에너지의 본질은 무엇인가?이것들은 우주의 진화와 운명을 지배하고 있지만, 그 실체는 [119]아직 알려지지 않았다.
  • 우주의 [120]궁극적인 운명은 무엇일까?
  • 최초의 은하들은 어떻게 [121]형성되었나요?초대질량 블랙홀은 어떻게 [122]형성되었을까요?
  • 무엇이 초고에너지 [123]우주선을 만들어 내는 것일까?
  • 왜 우주의 리튬 함유량이 표준 빅뱅 [124]모델에 의해 예측된 것보다 네 배나 낮은가?
  • 사건의 [125]지평선 너머에서 실제로 무슨 일이 일어날까요?

「 」를 참조해 주세요.

주요 기사:천문학 개요 및 천문학 용어집

레퍼런스

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참고 문헌

외부 링크