Ndarja e astronomisë është në disa forma varësisht prej mënyrës dhe objektit të studimit.
Një nga fushat më të vjetra në astronomi dhe në të gjithë shkencën, është matja e pozicioneve të objekteve qiellore. Historikisht, njohja e saktë e pozicioneve të Diellit, Hënës, planetëve dhe yjeve ka qenë thelbësore në lundrimin qiellor (përdorimi i objekteve qiellore për të drejtuar lundrimin) dhe në krijimin e kalendarëve.
Matja e kujdesshme e pozicioneve të planetëve ka çuar në një kuptim solid të perturbimeve gravitacionale dhe një aftësi për të përcaktuar pozicionet e kaluara dhe të ardhshme të planetëve me saktësi të madhe, një fushë e njohur si mekanika qiellore.
Kohët e fundit, gjurmimi i objekteve afër Tokës do të lejojë parashikimet e takimeve të afërta ose të përplasjeve të mundshme të Tokës me ato objekte.
Matja e paralaksave yjore të yjeve të afërt siguron një bazë themelore në shkallën e distancës kozmike që përdoret për të matur shkallën e Universit. Matjet paralakse të yjeve të afërt ofrojnë një bazë absolute për vetitë e yjeve më të largët, pasi vetitë e tyre mund të krahasohen. Matjet e shpejtësisë radiale dhe lëvizja e duhur e yjeve i lejojnë astronomët të përshkruajnë lëvizjen e këtyre sistemeve përmes galaktikës Rruga e Qumështit. Rezultatet astrometrike janë baza e përdorur për të llogaritur shpërndarjen e materies së errët të spekuluar në galaktikë.
Matja e lëkundjes yjore të yjeve të afërt u përdor për të zbuluar planetë të mëdhenj ekstradiellorë që rrotulloheshin rreth këtyre yjeve.
Astronomia është një shkencë natyrore që studion objektet qiellore dhe fenomenet që ndodhin në kozmos. Ai përdor matematikën, fizikën dhe kiminë për të shpjeguar origjinën e tyre dhe evolucionin e tyre të përgjithshëm. Objektet me interes përfshijnë planetët, hënat, yjet, mjegullnajat, galaktikat, meteoroidet, asteroidet dhe kometat. Fenomenet përkatëse përfshijnë shpërthimet e supernovës, shpërthimet e rrezeve gama, kuazarët, blazaret, pulsarët dhe rrezatimin e sfondit të mikrovalës kozmike. Në përgjithësi, astronomia studion gjithçka që buron përtej atmosferës së Tokës. Kozmologjia është një degë e astronomisë që studion universin në tërësi.1
Meqë problematika e studimit të astronomisë është shumë e gjerë, ajo mund të ndahet në disa disiplina, kufijtë e të cilave nuk janë të përcaktuar në mënyrë të prerë.
–
Një ndarje e astronomis është e kësaj forme:
1. Astrometria — studion pozitën dhe lëvizjen e trupave qiellore dhe harton katalogët yjorë. Kjo ndahet në këto nën disiplina:
a) Astronomia sferike që shqyrton metodat matematike të përcaktimit të pozitave dhe të lëvizjeve të trupave qiellore.
b) Astronomia praktike që përpunon metodat e përcaktimit të pozitave të trupave dhe të vendeve në Tokë dhe teorinë e instrumenteve astronomike.
2. Mekanika qiellore — studion lëvizjen e trupave qiellorë nën veprimin e forcës tërheqëse të gravitetit, përcakton masat e trupave etj.
3. Astronomia teorike — studion metodat e përcaktimit të orbitave të planetëve, të kometave dhe të trupave qiellorë në përgjithësi, si dhe pozitat e tyre në të ardhmen.
4. Astrofizika — studion ndërtimin e brendshëm, vetitë fiziko — kimike të trupave qiellorë, burimet e energjisë së tyre, si dhe evolucionin e tyre.
5. Astrokimia – Studimi i kimikateve që gjenden në hapësirë, duke përfshirë formimin, ndërveprimin dhe shkatërrimin e tyre.
6. Astrobiologjia – është një fushë shkencore ndërdisiplinore që merret me origjinën, evolucionin e hershëm, shpërndarjen dhe të ardhmen e jetës në univers. Astrobiologjia shqyrton çështjen nëse ekziston jeta jashtëtokësore dhe se si njerëzit mund ta zbulojnë atë nëse ekziston. Termi ekzobiologji është i ngjashëm.
7. Astronomia yjore — studion shpërndarjen dhe lëvizjet e yjeve si dhe të sistemeve yjore, duke u bazuar në metoda statistikore.
8. Radioastronomia — studion rrezatimin e trupave qiellorë dhe nxjerr përfundime për vetitë e tyre në bazë të radiovalëve.
9. Kozmogonia – studion problemet e prejardhjes dhe të zhvillimit të trupave qiellorë, të sistemeve dhe në veçanti të Sistemit diellor.
10. Kozmologjia — studion problemet e përgjithshme të ndërtimit të pjesës së studiuar të Gjithësisë.
–
Astronomia dhe Qeniet njerëzore janë magjepsur prej kohësh nga sfera qiellore lart, dritat vezulluese të së cilës kanë frymëzuar jo vetëm teori shkencore, por edhe shumë përpjekje artistike. Magjepsja e njerëzimit me botën përtej Tokës ka çuar në shumë momente historike në histori, si kur eksplorimi i hapësirës bëri një hap gjigant përpara me ardhjen e teknologjisë që i lejoi njerëzit të udhëtonin me sukses në Hënë dhe të ndërtonin anije kozmike të afta për të eksploruar pjesën tjetër të sistemi diellor dhe më gjerë.2
Nënfushat specifike
Astronomia vëzhguese – burimi kryesor i informacionit rreth trupave qiellorë dhe objekteve të tjera është drita e dukshme, ose më në përgjithësi rrezatimi elektromagnetik. Astronomia vëzhguese mund të kategorizohet sipas rajonit përkatës të spektrit elektromagnetik në të cilin janë bërë vëzhgimet. Disa pjesë të spektrit mund të vëzhgohen nga sipërfaqja e Tokës, ndërsa pjesë të tjera janë të vëzhgueshme vetëm nga lartësitë e mëdha ose jashtë atmosferës së Tokës. Informacioni specifik për këto nënfusha jepet më poshtë.
Astrofizika – zbaton fizikën dhe kiminë për të kuptuar matjet e bëra nga astronomia. Përfaqësimi i Universit të Vëzhgueshëm që përfshin imazhe nga Hubble dhe teleskopë të tjerë.
Astrofizika është dega e astronomisë që përdor parimet e fizikës dhe kimisë “për të konstatuar natyrën e objekteve astronomike, në vend të pozicioneve ose lëvizjeve të tyre në hapësirë”. Ndër objektet e studiuara janë Dielli, yjet e tjerë, galaktikat, planetët ekstradiellorë, mediumi ndëryjor dhe sfondi kozmik mikrovalor.
.
Astrokimia – Studimi i kimikateve që gjenden në hapësirë, duke përfshirë formimin, ndërveprimin dhe shkatërrimin e tyre në kozmos. Këto substanca zakonisht gjenden në retë molekulare, megjithëse mund të shfaqen edhe në yje me temperaturë të ulët, xhuxhët kafe dhe planetët.
Studimet në këtë fushë kontribuojnë në kuptimin e formimit të Sistemit Diellor, origjinës dhe gjeologjisë së Tokës, abiogjenezës dhe origjinës së klimës dhe oqeaneve.
Kozmokimia – është studimi i kimikateve që gjenden brenda Sistemit Diellor, duke përfshirë origjinën e elementeve dhe ndryshimet në raportet e izotopeve. Të dyja këto fusha përfaqësojnë një mbivendosje të disiplinave të astronomisë dhe kimisë.
Astrobiologjia – është një fushë shkencore ndërdisiplinore që merret me origjinën, evolucionin e hershëm, shpërndarjen dhe të ardhmen e jetës në univers. Astrobiologjia shqyrton çështjen nëse ekziston jeta jashtëtokësore dhe se si njerëzit mund ta zbulojnë atë nëse ekziston. Termi ekzobiologji është i ngjashëm.
Kozmologjia fizike – Kozmologjia (nga greqishtja κόσμος (kosmos) “botë, univers” dhe λόγος (logos) “fjalë, studim” ose fjalë për fjalë “logjikë”) mund të konsiderohet studimi i Universit në tërësi.
Astronomi ekstragalaktike – Studimi i objekteve jashtë galaktikës sonë është një degë e astronomisë që merret me formimin dhe evolucionin e galaktikave, morfologjinë (përshkrimin) dhe klasifikimin e tyre, vëzhgimin e galaktikave aktive dhe në një shkallë më të madhe, grupet dhe grupimet e galaktikave. Së fundi, kjo e fundit është e rëndësishme për të kuptuar strukturën në shkallë të gjerë të kozmosit.
Shumica e galaktikave janë të organizuara në forma të dallueshme që lejojnë skemat e klasifikimit. Ato zakonisht ndahen në galaktika spirale, eliptike dhe të parregullta.
Astronomia galaktike – Sistemi Diellor orbiton brenda Rrugës së Qumështit, një galaktikë spirale e mbyllur që është një anëtar i shquar i Grupit Lokal të galaktikave. Është një masë rrotulluese gazi, pluhuri, yjesh dhe objektesh të tjera, të mbajtura së bashku nga tërheqja reciproke gravitacionale. Meqenëse Toka ndodhet brenda krahëve të jashtëm me pluhur, ka pjesë të mëdha të Rrugës së Qumështit që janë të errësuar nga pamja.
Astronomia yjore – Studimi i yjeve dhe evolucionit yjor është thelbësor për të kuptuarit tonë të Universit. Astrofizika e yjeve është përcaktuar nëpërmjet vëzhgimit dhe të kuptuarit teorik; dhe nga simulimet kompjuterike të brendshme. Formimi i yjeve ndodh në zona të dendura pluhuri dhe gazi, të njohura si retë molekulare gjigante. Kur destabilizohen, fragmentet e reve mund të shemben nën ndikimin e gravitetit, për të formuar një protoyll. Një rajon mjaft i dendur dhe i nxehtë, bërthamor do të shkaktojë shkrirjen bërthamore, duke krijuar kështu një yll të sekuencës kryesore.
Pothuajse të gjithë elementët më të rëndë se hidrogjeni dhe heliumi u krijuan brenda bërthamave të yjeve.
Astronomia diellore – Studion Diellin. Në një distancë prej rreth tetë minutash dritë, ylli më i studiuar është Dielli, një yll tipik xhuxh i sekuencës kryesore të klasës yjore G2 V dhe rreth 4.6 miliardë vjet i vjetër. Dielli nuk konsiderohet një yll i ndryshueshëm, por ai pëson ndryshime periodike në aktivitetin e njohur si cikli i njollave diellore. Ky është një lëkundje 11-vjeçare në numrin e njollave diellore. Njollat e diellit janë rajone me temperatura më të ulëta se mesatarja që shoqërohen me aktivitet magnetik intensiv.
Shkenca planetare – shkenca planetare është studimi i grumbullimit të planetëve, hënave, planetëve xhuxh, kometave, asteroideve dhe trupave të tjerë që rrotullohen rreth Diellit, si dhe planetëve jashtëdiellorë. Sistemi Diellor ka qenë relativisht i studiuar mirë, fillimisht përmes teleskopëve dhe më pas me anije kozmike. Kjo ka ofruar një kuptim të mirë të përgjithshëm të formimit dhe evolucionit të sistemit planetar të Diellit, edhe pse shumë zbulime të reja janë ende duke u bërë.
Arkeoastronomia – është studimi i astronomive antike ose tradicionale në kontekstin e tyre kulturor, duke shfrytëzuar dëshmi arkeologjike dhe antropologjike.
Astronomia infra të kuqe – astronomia infra të kuqe bazohet në zbulimin dhe analizën e rrezatimit infra të kuq, gjatësive valore më të gjata se drita e kuqe dhe jashtë gamës së vizionit tonë.
Astronomia optike – historikisht, astronomia optike, e quajtur edhe astronomia e dritës së dukshme, është forma më e vjetër e astronomisë.
Astronomia ultravjollcë – përdor gjatësi vale ultraviolet midis përafërsisht 100 dhe 3200 Å (10 deri në 320 nm). Drita në ato gjatësi vale absorbohet nga atmosfera e Tokës, duke kërkuar që vëzhgimet në këto gjatësi vale të kryhen nga atmosfera e sipërme ose nga hapësira.
Astronomia me rreze X – përdor gjatësi vale të rrezeve X. Në mënyrë tipike, rrezatimi me rreze X prodhohet nga emetimi i sinkrotronit (rezultat i elektroneve që rrotullohen rreth linjave të fushës magnetike), emetimit termik nga gazrat e hollë mbi 107 (10 milionë) kelvin dhe emetimi termik nga gazrat e trashë mbi 107 Kelvin. Meqenëse rrezet X thithen nga atmosfera e Tokës, të gjitha vëzhgimet me rreze X duhet të kryhen nga balona në lartësi të madhe, raketa ose satelitë të astronomisë me rreze X. Burime të dukshme të rrezeve X përfshijnë binare me rreze X, pulsarët, mbetjet e supernovës, galaktikat eliptike, grupimet e galaktikave dhe bërthamat aktive galaktike.
Astronomia e rrezeve gama – vëzhgon objekte astronomike në gjatësitë më të shkurtra valore të spektrit elektromagnetik. Rrezet gama mund të vëzhgohen drejtpërdrejt nga satelitët si Observatori i Rrezeve Gama Compton ose nga teleskopë të specializuar të quajtur teleskopët atmosferikë Cherenkov. Teleskopët Cherenkov nuk zbulojnë rrezet gama drejtpërdrejt, por në vend të kësaj zbulojnë ndezjet e dritës së dukshme të prodhuara kur rrezet gama absorbohen nga atmosfera e Tokës.
Fushat që nuk bazohen në spektrin elektromagnetik
Në astronominë e neutrinos, astronomët përdorin objekte nëntokësore të mbrojtura shumë si SAGE, GALLEX dhe Kamioka II/III për zbulimin e neutrinos. Shumica dërrmuese e neutrinot që rrjedhin nëpër Tokë e kanë origjinën nga Dielli, por 24 neutrino u zbuluan gjithashtu nga supernova 1987A. Rrezet kozmike, të cilat përbëhen nga grimca me energji shumë të lartë (bërthama atomike) që mund të kalbet ose të përthithen kur hyjnë në atmosferën e Tokës, rezultojnë në një kaskadë grimcash dytësore të cilat mund të zbulohen nga vëzhguesit aktualë. Disa detektorë të ardhshëm të neutrinos mund të jenë gjithashtu të ndjeshëm ndaj grimcave të prodhuara kur rrezet kozmike godasin atmosferën e Tokës.
Astronomia me valë gravitacionale është një fushë në zhvillim e astronomisë që përdor detektorë të valëve gravitacionale për të mbledhur të dhëna vëzhguese rreth objekteve masive të largëta. Janë ndërtuar disa observatorë, të tillë si Observatori Gravitacional me Interferometër Laser LIGO. LIGO bëri zbulimin e tij të parë më 14 shtator 2015, duke vëzhguar valët gravitacionale nga një vrimë e zezë binare. Një valë e dytë gravitacionale u zbulua më 26 dhjetor 2015 dhe vëzhgimet shtesë duhet të vazhdojnë, por valët gravitacionale kërkojnë instrumente jashtëzakonisht të ndjeshme.
Kombinimi i vëzhgimeve të bëra duke përdorur rrezatimin elektromagnetik, neutrinot ose valët gravitacionale dhe informacione të tjera plotësuese, njihet si astronomia me shumë lajmëtarë.
Astronomia teorike – astronomët teorikë përdorin disa mjete, duke përfshirë modelet analitike dhe simulimet numerike llogaritëse; secila ka avantazhet e veta të veçanta. Modelet analitike të një procesi janë më të mira për të dhënë një pasqyrë më të gjerë në thelbin e asaj që po ndodh. Modelet numerike zbulojnë ekzistencën e fenomeneve dhe efekteve të pavëzhguara ndryshe.
Teoricienët në astronomi përpiqen të krijojnë modele teorike që bazohen në vëzhgimet ekzistuese dhe fizikën e njohur, dhe të parashikojnë pasojat vëzhguese të atyre modeleve. Vëzhgimi i fenomeneve të parashikuara nga një model i lejon astronomët të zgjedhin midis disa modeleve alternative ose konfliktuale. Teoricienët gjithashtu modifikojnë modelet ekzistuese për të marrë parasysh vëzhgimet e reja. Në disa raste, një sasi e madhe e të dhënave vëzhguese që nuk janë në përputhje me një model mund të çojë në braktisjen e tij kryesisht ose plotësisht, si për teorinë gjeocentrike, ekzistencën e eterit ndriçues dhe modelin e gjendjes së qëndrueshme të evolucionit kozmik.
Probleme të pazgjidhura në astronomi
Astronomët vëzhgojnë të njëjtën shpërndarje të masave yjore – funksioni fillestar i masës – me sa duket pavarësisht nga kushtet fillestare?
Si janë burimi i rrezeve kozmike me energji ultra të lartë, dhe më shumë.
Mbeten pyetje të rëndësishme pa përgjigje në astronomi.
Në shtrirje kozmike: për shembull, çfarë janë materia e errët dhe energjia e errët? Këto dominojnë evolucionin dhe fatin e kozmosit, megjithatë natyra e tyre e vërtetë mbetet e panjohur.
Cili do të jetë fati përfundimtar i universit?
Pse bollëku i litiumit në kozmos është katër herë më i ulët se sa parashikohet nga modeli standard i Big Bengut?
Për shembull, sistemi diellor është normal apo atipik?
Cila është origjina e spektrit masiv yjor?
Pse astronomët vëzhgojnë të njëjtën shpërndarje të masave yjore – funksioni fillestar i masës – me sa duket pavarësisht nga kushtet fillestare?
Të tjerët u përkasin klasave më specifike të fenomeneve si:
A ka jetë tjetër në Univers? Sidomos, a ka jetë tjetër inteligjente? Nëse po, cili është shpjegimi për paradoksin Fermi? Ekzistenca e jetës gjetkë ka implikime të rëndësishme shkencore dhe filozofike.
Në mesin e këtyre disiplinave ekziston një lidhshmëri reciproke e ngushtë, por edhe lidhshmëri me shkencat e tjera.
Reference:
