천문학
Astronomy
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
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
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.
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.
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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| 관련 토픽 |
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 "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
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