Astronómia

Astronómia (iné názvy: hvezdárstvo, staršie: hviezdoveda^[1]) je veda o vesmíre, zaoberajúca sa vznikom, vývojom, stavbou, rozložením, pohybom a vzájomnými interakciami vesmírnych telies a ich sústav. Zároveň skúma fyzikálne a chemické vlastnosti astronomických objektov, ako aj procesy, ktoré ich vyvolávajú.

Astronómia je jednou z mála vied, kde aj amatéri môžu zohrať významnú úlohu, predovšetkým pri objavoch a monitorovaní prechodných javov.

Astronómia by sa nemala zamieňať s astrológiou, ktorá predpovedá ľudský osud a ľudské záležitosti vo všeobecnosti vo vzťahu k jasným pozíciám astronomických objektov na oblohe – aj keď obe zdieľajú spoločný pôvod, sú veľmi odlišné; astronómovia používajú vedecké metódy, zatiaľ čo astrológovia nie.

Etymológia

Slovo astronómia je prevzaté z lat. slova astronomia (άστρονομία), ktoré je prevzaté z gréckeho slova astronomia. Grécke slov astronomia vzniklo zo slova astronomos (άστρονόμος; význam: astronóm), ktoré vzniklo spojením gréckych slov astron (význam: hviezda) a nemó (význam: rozdeľujem, prideľujem, spravujem, ovládam, dávam pozor a pod.).^[2]

Delenie astronómie

V Starovekom Grécku a ostatných včasných civilizáciách bola astronómia založená predovšetkým na astrometrii, meraní pozícií hviezd a planét na oblohe. Neskoršie práce Johannesa Keplera a Isaaca Newtona vydláždili cestu pre nebeskú mechaniku, matematické predpovede pohybov nebeských telies vplyvom gravitácie, predovšetkým pohybov objektov slnečnej sústavy. Prevažná väčšina námahy v týchto dvoch oblastiach, predtým spracúvaných ručne, je v dnešných dobách automatizovaná až do tej miery, že sa o týchto disciplínach už málokedy uvažuje ako o samostatných. Pohyby a polohy objektov sú dnes ľahko určovateľné a moderná astronómia sa zameriava viac na pozorovanie a pochopenie skutočnej fyzickej podstaty nebeských objektov – toho, čo ich poháňa.

Od začiatku dvadsiateho storočia oblasť profesionálnej astronómie smerovala k rozdeleniu na pozorovateľskú astronómiu a teoretickú astrofyziku. Hoci veľká časť astronómov začleňuje do svojho výskumu obidva prvky, z dôvodu potrebnosti rozličných schopností sa väčšina profesionálnych astronómov špecializuje v jednom alebo druhom obore. Pozorovateľská astronómia sa týka prevažne získavania dát, čo zahŕňa konštrukciu a údržbu prístrojov a vyhodnocovanie výsledných informácií; toto odvetvie je dnes označované ako „astrometria“ alebo jednoducho „astronómia“. Teoretická astrofyzika sa zaoberá hlavne počítaním pozorovateľných dôsledkov rôznych modelov a zahŕňa prácu s počítačmi a analytickými modelmi.

Oblasti štúdia je možno kategorizovať aj inými dvoma spôsobmi: podľa skúmanej oblasti vesmíru (napr. galaktická astronómia, planetárna astronómia) alebo podľa skúmaného predmetu (napríklad vznik hviezd alebo kozmológia) alebo podľa spôsobu získavania informácií.

Podľa predmetu štúdia

Planetárna astronómia: prachový diabol na Marse. Vyfotografované sondou Mars Global Surveyor, dlhý tmavý prúžok je tvorený pohybujúcim sa vírom v marťanskej atmosfére (podobné zemským tornádam). Prachový diabol (čierna bodka) stúpa po stene krátera. Prúžky napravo sú pieskové duny na dne krátera.

Astrofyzika: študuje stavbu, fyzikálne vlastnosti a chemické zloženie vesmírnych telies.
Astrometria: skúma pozície objektov na oblohe a ich zmeny, definuje systém súradníc a kinematiku objektov.
Nebeská mechanika, alebo tiež astrodynamika: študuje pohyb kozmických telies
Extragalaktická astronómia: študuje objekty (hlavne galaxie) mimo našej galaxie.
Galaktická astronómia: skúma štruktúry a ich zložky v našej a iných galaxiách.
Kozmológia: zaoberá sa vesmírom a jeho vývojom. Predmetom štúdia kozmológie je teoretická astrofyzika v najširšom meradle.
Planetológia: skúma planéty v Slnečnej sústave i mimo nej.
Stelárna astronómia: zaoberá sa výskumom priestorového rozloženia a zákonitostí pohybov hviezd a hviezdnych sústav.
Kozmogónia: skúma vznik a vývoj vesmírnych telies a ich sústav. Špeciálne sú potom vedy:
- Vznik hviezd: študuje podmienky a procesy, ktoré vedú k vzniku hviezd vnútri plynových oblakov, a samotný proces vzniku.
- Vývoj hviezd: zaoberá sa evolúciou hviezd od ich vzniku až po ich „zánik“ ako hviezdne zvyšky.
- Vznik a vývoj galaxií: skúma zrod galaxií a ich vývoj.

Existujú aj ďalšie vedné disciplíny, ktoré možno označiť ako časti astronómie:

Podľa spôsobu získavania informácií

V astronómii sa informácie získavajú hlavne z detekcie a analýzy elektromagnetického žiarenia, fotónov, ale informácie sa prenášajú aj kozmickým žiarením, neutrínami, meteormi, a v blízkej budúcnosti zrejme aj gravitačnými vlnami (pozri LIGO and LISA).

Tradičné rozdelenie astronómie je dané časťami pozorovaného elektromagnetického spektra:

Optická astronómia je časťou astronómie, ktorá používa špecializované zariadenie na zisťovanie a analýzu svetla približne vo vlnových dĺžkach viditeľných okom (okolo 380 – 780 nm). Najbežnejším prístrojom je teleskop s elektronickým zobrazovačom a spektrografom.
Infračervená astronómia sa zaoberá zisťovaním a analýzou infračerveného žiarenia (väčšie vlnové dĺžky ako červené svetlo). Najbežnejším prístrojom je teleskop, ale s vybavením optimalizovaným pre infračervené žiarenie. Na eliminovanie šumu (elektromagnetickej interferencie) z atmosféry sa používajú vesmírne teleskopy.
Rádioastronómia rozpoznáva žiarenie vo vlnových dĺžkach od milimetrových po dekametrové. Prijímače sú podobné prijímačom používaným v prenosoch rádiových vysielaní, ale o niečo citlivejšie. Pozri rádioteleskopy.
Vysokoenergetická astronómia

Extragalaktická astronómia: gravitačná šošovka. Obrázok zobrazuje niekoľko modrých objektov v tvare oka, ktoré sú viacnásobným obrazom tej istej galaxie, duplikované efektom gravitačnej šošovky kopy žltých galaxií v blízkosti stredu obrázka. Šošovka je dôsledkom gravitačného poľa kopy galaxií, ktoré ohýba svetlo, zväčšuje a zakrivuje obraz vzdialenejších objektov.

Optická astronómia a rádioastronómia môžu byť vykonávané v pozemných observatóriách, pretože atmosféra je transparentná vo vlnových dĺžkach potrebných pre detekciu. Infračervené svetlo je vo veľkej miere pohlcované vodnými výparmi, takže infračervené observatóriá musia byť situované vo vysokých a suchých polohách alebo vo vesmíre.

Atmosféra je nepriepustná vo vlnových dĺžkach používaných v röntgenovej astronómii, gamaastronómii, ultrafialovej astronómii a (s výnimkou „okien“ vo vlnových dĺžkach) nízko infračervenej astronómii, takže pozorovania možno vykonávať hlavne z balónov alebo vesmírnych observatórií. Silné gama lúče možno odhaľovať vďaka veľkým vzdušným dažďom, ktoré produkujú. Aj štúdium kozmického žiarenia možno považovať za odvetvie astronómie.

Stručné dejiny

Bližšie informácie v hlavnom článku: Dejiny astronómie

V ranom období sa astronómia zaoberala pozorovaním a predpovedaním pohybov objektov viditeľných voľným okom. Rigvéda spomína 27 súhvezdí súvisiacich s pohybmi Slnka aj s 12 zvieratníkovými sekciami oblohy. Starovekí Gréci sú autormi niekoľkých významných príspevkov v oblasti astronómie, okrem iného definície sústavy jasností hviezdnych objektov. Biblia obsahuje množstvo zmienok o pozíciách Zeme vo vesmíre a vlastnostiach hviezd a planét, z ktorých väčšina je viac poetická ako literárna; pozri biblická kozmológia. V roku 499 Árjabhata predstavil matematický systém, ktorým zaviedol pohyb Zeme okolo vlastnej osi a zvažoval pohyby planét vo vzťahu k Slnku.

V stredovekej Európe astronómia väčšinou stagnovala, aj keď v arabskom svete sa jej darilo. Na sklonku 9. storočia islamský astronóm al-Fargání rozsiahlo opísal pohyb nebeských telies. Jeho práca bola preložená do latinčiny v 12. storočí. Ku koncu 10. storočia bolo blízko Teheránu v dnešnom Iráne) vybudované obrovské observatórium a to vďaka astronómovi al-Khujandimu, ktorý pozoroval sériu astronomických prechodov Slnka cez kulminačný bod, čo mu dovoľovalo vypočítať nejasnosti ekliptiky. Podobne v Perzii Omar Chajjám uskutočnil reformu kalendára, ktorá bola presnejšia než juliánska a priblížila sa presnosťou ku gregoriánskej.

V časoch renesancie, Mikuláš Kopernik navrhol heliocentrický model Slnečnej sústavy. Jeho prácu obhájil, rozšíril a opravil Galileo Galilei a Johannes Kepler. Galileo pridal do svojich pozorovaní zlepšenie pomocou teleskopu. Kepler ako prvý vymyslel systém, ktorý správne opisoval detaily pohybov planét okolo Slnka nachádzajúceho sa v strede Slnečnej sústavy. Kepler však neuspel pri formulovaní teórie stojacej za jeho zákonmi. Až Newtonov objav nebeskej dynamiky a jeho gravitačné zákony konečne vysvetlili pohyby planét. Newton tiež vymyslel reflekčný teleskop.

Hviezdy boli zaradené medzi vzdialené objekty. S objavom spektroskopie bolo dokázané, že sú podobné nášmu Slnku, ale so širokým rozsahom teplôt, hmotností a veľkostí. Existencia našej galaxie, Mliečnej cesty, ako oddelenej skupiny hviezd bola dokázaná iba nedávno, v 20. storočí, spolu s existenciou ďalších galaxií a čoskoro potom aj rozpínaním vesmíru objaveným sledovaním pohybu galaxií smerom od nás. Kozmológia urobila v 20. storočí obrovské pokroky so svojim modelom veľkého tresku, ktorý výrazne podporovali dôkazy poskytované astronómiou a fyzikou ako napríklad kozmické mikrovlné reliktové žiarenie, Hubblov zákon a kozmologická hojnosť prvkov.

Hviezdna astronómia, Evolúcia hviezd: Mravčia planetárna hmlovina. Vyvrhovanie plynu z umierajúcej hviezdy v strede vytvára symetrické vzory na rozdiel od chaotických vzorov, očakávaných pri bežnej explózii.

Zdroje

↑ hviezdoveda; hvezdárstvo; astronómia. In: JÁNOŠÍK, Anton. Slovník spisovného jazyka slovesnkého. [s.l.] : sv. Martin, 1946. 986 s.
↑ astronómia. In: KRÁLIK, Ľubor. Stručný etymologický slovník slovenčiny. 1. vyd. Bratislava : Veda, 2015. 704 s. ISBN 978-80-224-1493-7. S. 53.

Literatúra

MÜLLER, Bernd. Základy astronómie. Preklad Mária Hajduková. 1. vyd. Bratislava : Alfa, 1980. 239 s.
PASACHOFF, Jay M.; FILIPPENKO, Alex. The Cosmos: Astronomy in the New Millennium. 5. vyd. [s.l.] : Cambridge University Press, 2013. 620 s. ISBN 978-1107687561.