ખગોળશાસ્ત્ર કયા પદાર્થો અને ઘટનાઓનો અભ્યાસ કરે છે? ખગોળશાસ્ત્રનું વિજ્ઞાન કેવી રીતે ઉદ્ભવ્યું? તેના વિકાસના મુખ્ય સમયગાળાનું વર્ણન કરો

લોકોએ લાંબા સમયથી આસપાસના વિશ્વના રહસ્યને ઉઘાડી પાડવાનો પ્રયાસ કર્યો છે, બ્રહ્માંડના વિશ્વ ક્રમમાં તેમનું સ્થાન નક્કી કરવા માટે, જેને પ્રાચીન ગ્રીક ફિલસૂફો કોસ્મોસ કહે છે. તેથી વ્યક્તિએ સૂર્યોદય અને સૂર્યાસ્તને નજીકથી જોયો, ચંદ્રના બદલાતા તબક્કાઓનો ક્રમ - છેવટે, તેનું જીવન અને કાર્ય પ્રવૃત્તિ આના પર નિર્ભર છે. માણસને તારાઓના સતત દૈનિક ચક્રમાં રસ હતો, પરંતુ તે અણધારી ઘટના - ચંદ્ર અને સૂર્યના ગ્રહણ, તેજસ્વી ધૂમકેતુઓનો દેખાવથી ડરી ગયો હતો. લોકોએ અવકાશી ઘટનાઓની પેટર્નને સમજવાનો અને આ અમર્યાદિત વિશ્વમાં તેમનું સ્થાન સમજવાનો પ્રયાસ કર્યો. ખગોળશાસ્ત્ર બ્રહ્માંડમાં બનતી અવકાશી વસ્તુઓ, ઘટનાઓ અને પ્રક્રિયાઓનો અભ્યાસ કરે છે.

ખગોળશાસ્ત્ર(ગ્રીક એસ્ટ્રોન- તારો, લ્યુમિનરી, નામો- કાયદો) એ એક મૂળભૂત વિજ્ઞાન છે જે અવકાશી પદાર્થો, તેમની સિસ્ટમો અને સમગ્ર બ્રહ્માંડની રચના, ચળવળ, ઉત્પત્તિ અને વિકાસનો અભ્યાસ કરે છે.

વિજ્ઞાન તરીકે ખગોળશાસ્ત્ર એ માનવ પ્રવૃત્તિનો એક મહત્વપૂર્ણ પ્રકાર છે, જે પ્રકૃતિના વિકાસમાં દાખલાઓ વિશે જ્ઞાનની સિસ્ટમ પ્રદાન કરે છે. ખગોળશાસ્ત્રનો હેતુ બ્રહ્માંડની ઉત્પત્તિ, રચના અને ઉત્ક્રાંતિનો અભ્યાસ કરવાનો છે.

ખગોળશાસ્ત્રના મહત્વના કાર્યો એ ખગોળીય ઘટનાઓની સમજૂતી અને આગાહી છે, જેમ કે સૂર્ય અને ચંદ્રગ્રહણ, સામયિક ધૂમકેતુઓનો દેખાવ, એસ્ટરોઇડ્સનો પસાર થવું, મોટા ઉલ્કાઓ અથવા પૃથ્વીની નજીક ધૂમકેતુના મધ્યવર્તી કેન્દ્ર. ખગોળશાસ્ત્ર આપણા ગ્રહની રચના અને ઉત્ક્રાંતિને વધુ સારી રીતે સમજવા માટે ગ્રહોના આંતરિક ભાગમાં, સપાટી પર અને તેમના વાતાવરણમાં થતી ભૌતિક પ્રક્રિયાઓના અભ્યાસ સાથે વ્યવહાર કરે છે. આઠ મુખ્ય ગ્રહો (તેમાંથી પૃથ્વી), વામન ગ્રહો, તેમના ચંદ્રો, લઘુગ્રહો, ઉલ્કાઓ, ધૂમકેતુઓ, આંતરગ્રહીય ધૂળ અને દ્રવ્યના ક્ષેત્ર સ્વરૂપો, સૂર્ય સાથે મળીને, ગુરુત્વાકર્ષણથી બંધાયેલ સૌરમંડળ બનાવે છે. અવકાશી પદાર્થોની હિલચાલનો અભ્યાસ સૌરમંડળની સ્થિરતા, એસ્ટરોઇડ અને ધૂમકેતુના મધ્યવર્તી કેન્દ્ર સાથે પૃથ્વીની અથડામણની સંભાવનાના પ્રશ્નને સ્પષ્ટ કરવાનું શક્ય બનાવે છે. સૌરમંડળમાં નવા પદાર્થોની શોધ અને તેમની હિલચાલનો અભ્યાસ સુસંગત રહે છે. સૂર્ય પર થતી પ્રક્રિયાઓને જાણવી અને તેમના વધુ વિકાસની આગાહી કરવી મહત્વપૂર્ણ છે, કારણ કે પૃથ્વી પરના તમામ જીવનનું અસ્તિત્વ આના પર નિર્ભર છે. અન્ય તારાઓની ઉત્ક્રાંતિનો અભ્યાસ અને તેમની સૂર્ય સાથે સરખામણી કરવાથી આપણા તારાના વિકાસના તબક્કાઓને સમજવામાં મદદ મળે છે.

આપણી તારાઓની ગેલેક્સી અને અન્ય તારાવિશ્વોનો અભ્યાસ તેના પ્રકાર, ઉત્ક્રાંતિ, તેમાં સૂર્યમંડળ દ્વારા કબજે કરેલું સ્થાન, અન્ય તારાઓ સૂર્યની નજીકથી પસાર થવાની અથવા ગેસ અને ધૂળના તારાઓ વચ્ચેના વાદળોમાંથી પસાર થવાની સંભાવના નક્કી કરવાનું શક્ય બનાવે છે.

તેથી, ખગોળશાસ્ત્ર બ્રહ્માંડની રચના અને ઉત્ક્રાંતિનો અભ્યાસ કરે છે. "બ્રહ્માંડ" શબ્દ એ અવકાશના સૌથી મોટા સંભવિત પ્રદેશનો ઉલ્લેખ કરે છે, જેમાં અભ્યાસ માટે ઉપલબ્ધ તમામ અવકાશી પદાર્થો અને તેમની સિસ્ટમોનો સમાવેશ થાય છે.

ખગોળશાસ્ત્ર એ બ્રહ્માંડનું વિજ્ઞાન છે. તે સૂર્ય, ચંદ્ર, ગ્રહો, તારાઓ, તારાવિશ્વો અને અન્ય અવકાશી પદાર્થોની હિલચાલ અને પ્રકૃતિનો અભ્યાસ કરે છે. મોટાભાગના ખગોળશાસ્ત્રીય પદાર્થો પૃથ્વીની બહાર સ્થિત છે, પરંતુ ખગોળશાસ્ત્ર પૃથ્વીનો એક ગ્રહ તરીકે અભ્યાસ કરે છે. તેમના કાર્યમાં, ખગોળશાસ્ત્રીઓ ગણિત, ભૌતિકશાસ્ત્ર અને રસાયણશાસ્ત્રની પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરે છે. 1958 પહેલા, ખગોળશાસ્ત્ર એક સંપૂર્ણ નિરીક્ષણ વિજ્ઞાન હતું, જે દૂરથી દૂરબીન દ્વારા તેના પદાર્થોનો અભ્યાસ કરતું હતું. પરંતુ અવકાશયાનના આગમન સાથે, ખગોળશાસ્ત્રીઓ ગ્રહો અને તેમના ઉપગ્રહો, ધૂમકેતુઓ અને લઘુગ્રહોને તેમના વાતાવરણ અને સપાટીનો સીધો અભ્યાસ કરવા માટે સાધનો મોકલવામાં સક્ષમ હતા. આમ, ખગોળશાસ્ત્ર એક પ્રાયોગિક વિજ્ઞાન બની ગયું.

ખગોળશાસ્ત્ર એ સૌથી પ્રાચીન વિજ્ઞાન છે. પ્રાચીન સમયમાં, લોકો સમય માપવા, ક્ષેત્રીય કાર્યની ઋતુઓની શરૂઆતની આગાહી કરવા, જમીન અને સમુદ્ર પર દિશા નિર્દેશ કરવા, ગ્રહણની આગાહી કરવા અને ધાર્મિક હેતુઓ માટે અવકાશી પદાર્થોની હિલચાલનું અવલોકન કરતા હતા. આજની તારીખે, ખગોળશાસ્ત્રનો ઉપયોગ સમય માપન, નેવિગેશન, જીઓડીસી જેવા વ્યવહારુ હેતુઓ માટે થાય છે અને વ્યવહારિક ખગોળશાસ્ત્રની પદ્ધતિઓ અને ચોકસાઈમાં સતત સુધારો થઈ રહ્યો છે.

પ્રાયોગિક કાર્યો મુખ્યત્વે રાષ્ટ્રીય વેધશાળાઓ અને મોટી ખગોળશાસ્ત્રીય સંસ્થાઓ દ્વારા હાથ ધરવામાં આવે છે, જેમ કે રશિયન એકેડેમી ઓફ સાયન્સની મુખ્ય ખગોળશાસ્ત્રીય (પુલ્કોવો) ઓબ્ઝર્વેટરી અને સેન્ટ પીટર્સબર્ગમાં રશિયન એકેડેમી ઓફ સાયન્સની એપ્લાઇડ એસ્ટ્રોનોમી સંસ્થા, સ્ટેટ એસ્ટ્રોનોમિકલ ઇન્સ્ટિટ્યુટ. નામ આપવામાં આવ્યું છે. મોસ્કોમાં પી.કે. અન્ય વેધશાળાઓમાં મોટાભાગના ખગોળશાસ્ત્રીઓ બ્રહ્માંડમાં વિવિધ પદાર્થોનો અભ્યાસ કરવામાં વ્યસ્ત છે.

વિશાળ અને સુસજ્જ સરકારી અને યુનિવર્સિટી વેધશાળાઓમાં કામ કરતા વ્યાવસાયિક ખગોળશાસ્ત્રીઓ ઉપરાંત, વિશ્વભરમાં સેંકડો કલાપ્રેમી વેધશાળાઓ છે જ્યાં ઉત્સાહીઓ તેમના ફ્રી સમયમાં સ્વતંત્ર અવલોકનો કરે છે, જે ઘણીવાર વૈજ્ઞાનિક મૂલ્યના હોય છે. આ મુખ્યત્વે ચલ તારાઓ, ધૂમકેતુઓ અને ઉલ્કાઓ, સનસ્પોટ્સ અને જ્વાળાઓ, ઓરોરા અને નિશાચર વાદળો, તેમજ ચંદ્ર અને ગ્રહોની સપાટી પરની દુર્લભ ઘટનાઓનું અવલોકન છે.

ખગોળશાસ્ત્ર અને તેના સંશોધનના પદાર્થો

ખગોળશાસ્ત્રીય સંશોધનને ચાર મુખ્ય ક્ષેત્રોમાં વિભાજિત કરી શકાય છે: સૌરમંડળ, તારાઓ, તારાઓ, તારાઓ અને તારાવિશ્વો.

સોલર સિસ્ટમ એક્સપ્લોરેશન

સૌરમંડળમાં એક તારાનો સમાવેશ થાય છે જેને આપણે સૂર્ય કહીએ છીએ અને તેની પરિભ્રમણ કરતા ઘણા નાના પદાર્થો છે. તેમની વચ્ચે તેમના કુદરતી ઉપગ્રહો સાથે 8 મોટા ગ્રહો છે, જેમાંથી 160 થી વધુ પહેલાથી જ જાણીતા છે (સૌરમંડળના ગ્રહો જુઓ). આ ઉપરાંત, સેંકડો હજારો નાના શરીર - એસ્ટરોઇડ અને ધૂમકેતુઓ, તેમજ નાશ પામેલા એસ્ટરોઇડ અને ધૂમકેતુઓના કણો ધરાવતા ઉલ્કાવર્ષા - સૂર્યની આસપાસ ફરે છે. સૂર્યથી અંતરના ક્રમમાં, મુખ્ય ગ્રહોને બુધ, શુક્ર, પૃથ્વી, મંગળ, ગુરુ, શનિ, યુરેનસ અને નેપ્ચ્યુન કહેવામાં આવે છે. પ્રથમ બેને આંતરિક ગ્રહો કહેવામાં આવે છે કારણ કે તેમની ભ્રમણકક્ષા પૃથ્વીની ભ્રમણકક્ષામાં આવેલી છે, અને પૃથ્વી કરતાં પાંચ વધુ દૂરના ગ્રહોને બાહ્ય ગ્રહો કહેવામાં આવે છે. બુધ, શુક્ર, મંગળ, ગુરુ અને શનિ નરી આંખે દેખાય છે અને તેથી પ્રાચીન સમયમાં જાણીતા હતા; તેઓ "ભટકતા તારા" તરીકે ઓળખાતા હતા કારણ કે તેઓ દૂરના "નિશ્ચિત" તારાઓની પૃષ્ઠભૂમિ સામે આગળ વધે છે.

ગ્રહોની ગતિ વૈજ્ઞાનિકોને શરીર વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના નિયમોને સમજવામાં અને સાપેક્ષતા જેવા મૂળભૂત ભૌતિક સિદ્ધાંતોને ચકાસવામાં મદદ કરે છે. અવકાશીય મિકેનિક્સની સર્વોચ્ચ સચોટતા એસ્ટ્રોનોટિક્સની સફળતા માટેના આધાર તરીકે સેવા આપે છે: અવકાશયાનની ઉડાન પર સૂર્ય અને ગ્રહોના પ્રભાવની માત્ર સચોટ ગણતરીઓ તેને સૂર્યમંડળના કોઈપણ ભાગમાં ચોક્કસ રીતે તેના લક્ષ્યને પ્રાપ્ત કરવાની મંજૂરી આપે છે.

સૂર્યના નિષ્ણાતો તેની સપાટી પર અને તેના આંતરિક ભાગમાં થર્મોન્યુક્લિયર પ્રતિક્રિયાઓ અને અન્ય ઉચ્ચ-તાપમાન પ્રક્રિયાઓ સહિત વિવિધ ભૌતિક ઘટનાઓનો અભ્યાસ કરે છે. તેઓ સૂર્યના કિરણોત્સર્ગ અને પૃથ્વીના વાતાવરણ અને બાયોસ્ફિયર પર તેની અસરનો અભ્યાસ કરે છે. જમીન અને અવકાશ વેધશાળાઓ દ્વારા સૂર્ય સતત નિરીક્ષણ હેઠળ છે. સૂર્યનો વિગતવાર અભ્યાસ આપણને અન્ય તારાઓની પ્રકૃતિ વિશે ઘણું સમજવા દે છે જે વિગતવાર અભ્યાસ માટે આપણાથી ઘણા દૂર છે.

અવકાશ યુગના આગમન પછી ચંદ્ર સંશોધનમાં જબરદસ્ત પ્રગતિ થઈ છે. 1959માં સોવિયેત લુના-3 અવકાશયાન દ્વારા ચંદ્રની અગાઉ અજાણી દૂરની બાજુનો સૌપ્રથમ ફોટોગ્રાફ લેવામાં આવ્યો હતો. અમેરિકન રેન્જર અવકાશયાન 1964-65માં. નજીકની શ્રેણીમાંથી અને 1966-68માં ચંદ્રની સપાટીની છબીઓ પ્રસારિત કરી. લુના-9, સર્વેયર-5, -6 અને -7 સ્વચાલિત સ્ટેશનો ધીમેધીમે ચંદ્ર પર ઉતર્યા અને તેની જમીનની શક્તિ અને રચના નક્કી કરી. 1969-72 માં. અમેરિકન એપોલો ક્રૂ અને સોવિયેત સ્વયંસંચાલિત વાહનોએ ચંદ્ર (1970-76) પર અભિયાનો કર્યા, અભ્યાસ માટે પૃથ્વી પર સેંકડો કિલોગ્રામ ચંદ્રની માટી પહોંચાડી. માનવરહિત વાહનોનો ઉપયોગ કરીને ચંદ્રનું સક્રિય સંશોધન 1990 ના દાયકાના મધ્યમાં ફરી શરૂ થયું: યુએસએ, પશ્ચિમ યુરોપ, જાપાન, ચીન, ભારત, રશિયા સહિતના અન્ય દેશોના વૈજ્ઞાનિકોના સહયોગથી, ચંદ્ર પર ભ્રમણકક્ષાની તપાસ મોકલી, જેના આધારે ઉચ્ચ- ગુણવત્તાયુક્ત ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય અને ખનિજ નકશાઓનું સંકલન કરવામાં આવ્યું હતું અને પાણીના ચિહ્નો મળી આવ્યા હતા. ખગોળશાસ્ત્રીઓ હવે ચંદ્ર ખડકો અને તેમની ઉંમરની વિગતવાર ભૌતિક અને રાસાયણિક લાક્ષણિકતાઓ જાણે છે. વાતાવરણ અને જ્વાળામુખીથી વંચિત, નાનો ચંદ્ર તેના ઉત્ક્રાંતિ દરમિયાન પૃથ્વી કરતા ઘણો ઓછો બદલાયો છે, તેથી તે સૌરમંડળના ઉત્પત્તિના ઘણા રહસ્યોની "ચાવીઓ ધરાવે છે".

સૂર્યમંડળના ઇતિહાસનો અભ્યાસ કરવા માટે સમાન રીતે ઉપયોગી ઉલ્કાઓ છે, જેની ઉંમર રેડિયોઆઇસોટોપ પદ્ધતિ દ્વારા 4.5 અબજ વર્ષ છે. ધૂમકેતુઓ પણ સૂર્યમંડળની યુવાની દરમિયાન રચાય છે અને તેની પ્રાથમિક બાબત વહન કરે છે. ખગોળશાસ્ત્રીઓ અવકાશયાનનો ઉપયોગ કરીને ધૂમકેતુઓનો સીધો અભ્યાસ કરી રહ્યા છે; વધુમાં, તેમના વિશે કેટલીક માહિતી પૃથ્વીના વાતાવરણમાં કમ્બશન દરમિયાન રચાયેલી ઉલ્કાઓ દ્વારા પણ પૂરી પાડવામાં આવે છે જ્યારે તેઓ સૂર્યની નજીક આવે ત્યારે ધૂમકેતુઓ દ્વારા ખોવાઈ જાય છે.

સ્ટાર સંશોધન

પ્રાચીન લોકો માનતા હતા કે તારાઓ પૃથ્વીની આસપાસના અને ફરતા વિશાળ અવકાશી ગોળાની સાથે નિશ્ચિતપણે જોડાયેલા છે. તેઓએ ઘરની વસ્તુઓ, પૌરાણિક નાયકો અને પ્રાણીઓના નામ તેજસ્વી તારાઓ - નક્ષત્રોના લાક્ષણિક જૂથોને આપ્યા. ખગોળશાસ્ત્રીઓએ નક્કી કર્યું છે કે તારાઓ સૂર્ય જેવા જ ગેસના વિશાળ દડા છે. તેઓ સતત ચમકતા હોય છે, પરંતુ પૃથ્વીના વાતાવરણમાં પથરાયેલા તેજસ્વી સૂર્યપ્રકાશને કારણે દિવસ દરમિયાન દેખાતા નથી.

તારાઓ પૃથ્વીથી તેમના અંતર, સમૂહ, તેજસ્વીતા (એટલે ​​​​કે, રેડિયેશન પાવર), તાપમાન, રાસાયણિક રચના, ઉંમર અને ગતિની ગતિમાં બદલાય છે. પરંતુ તેઓ ગમે તેટલી ઝડપથી આગળ વધે, તેમના મહાન અંતરને લીધે, તારાઓ આપણને લગભગ ગતિહીન લાગે છે અને લગભગ આદર્શ સંદર્ભ ફ્રેમનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે, જે સંબંધિત સૂર્યમંડળમાં શરીરની હિલચાલનો અભ્યાસ કરવો અનુકૂળ છે.

પૃથ્વીની ભ્રમણકક્ષાના વ્યાસનો આધાર તરીકે ઉપયોગ કરીને નજીકના તારાઓનું અંતર ત્રિકોણ દ્વારા માપવામાં આવે છે; અને દૂરના તારાઓનું અંતર તેમની દેખીતી તેજને સાચી તેજ સાથે સરખાવીને નક્કી કરવામાં આવે છે, જેનો અંદાજ તારાના વર્ણપટના પ્રકાર દ્વારા કરી શકાય છે. તારાઓના સ્પેક્ટ્રાનું અવલોકન કરીને, તમે નોંધ કરી શકો છો કે કેટલાક તારાઓ માટે સ્પેક્ટ્રલ રેખાઓ સમયાંતરે શિફ્ટ અથવા વિભાજિત થાય છે. આનો અર્થ એ છે કે તારો વાસ્તવમાં એક ડબલ સ્ટાર છે અને સમૂહના સામાન્ય કેન્દ્રની આસપાસ તારાઓની ગતિ સાથે સંકળાયેલ ડોપ્લર અસરને કારણે રેખાઓ બદલાઈ છે. બધા તારાઓમાંથી ઓછામાં ઓછા અડધા ડબલ છે. કેટલાક નજીકના તારાઓમાં, આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને ખૂબ જ નાના ઉપગ્રહોની હાજરી, ગ્રહોની નજીક (આ કહેવાતા બ્રાઉન ડ્વાર્ફ છે) અને ગ્રહોની સમાન (તેઓને એક્સોપ્લેનેટ કહેવામાં આવે છે) શોધવાનું શક્ય હતું. અને સૂર્યમંડળ ઉપરાંત અન્ય ગ્રહ પ્રણાલીઓ છે, તો પછી શા માટે તે ગ્રહો પર બુદ્ધિશાળી જીવન સહિત જીવન ન હોવું જોઈએ? આ વિચારને ચકાસવા માટે, રેડિયો ખગોળશાસ્ત્રીઓ અડધી સદીથી વધુ સમયથી નજીકના તારાઓની નજીકના ગ્રહોમાંથી બુદ્ધિશાળી માણસો પાસેથી સંકેતો મેળવવાનો પ્રયાસ કરી રહ્યા છે અને પોતે આવા સંકેતો અવકાશમાં મોકલે છે.

દરેક તારા પર, પ્રચંડ ભૌતિક પ્રક્રિયાઓ થાય છે જે હજુ સુધી પૃથ્વી પર પુનઃઉત્પાદિત કરી શકાતી નથી. તદુપરાંત, દરેક તારો ફક્ત અવકાશ દ્વારા જ નહીં, પરંતુ પ્રકાશને પૃથ્વી સુધી પહોંચવા માટે જરૂરી સમય દ્વારા પણ આપણાથી અલગ પડે છે. તેથી, ખગોળશાસ્ત્રીઓ કરોડો અને અબજો વર્ષોથી ભૂતકાળના ઊંડાણોમાં પાછા જતા કોસ્મિક ઘટનાઓના પેનોરમાનો સામનો કરી રહ્યા છે.

ઇન્ટરસ્ટેલર મેટરનો અભ્યાસ

તારાઓ વચ્ચેની જગ્યા સંપૂર્ણપણે ખાલી નથી: તે દુર્લભ ગેસ અને ધૂળથી ભરેલી છે. ખાસ કરીને ગેલેક્સીની ડિસ્ક અને તેના સર્પાકાર આર્મ્સમાં ઘણા બધા ઇન્ટરસ્ટેલર મેટર છે. કેટલાક સ્થળોએ આ સામગ્રી વાદળોમાં કેન્દ્રિત છે જે જો નજીકમાં કોઈ ગરમ તારો હોય તો તે ચમકી શકે છે; તેનું ઉદાહરણ પ્રખ્યાત ઓરિઅન નેબ્યુલા છે, જે ઓરિઅન્સ બેલ્ટની નીચે નરી આંખે જોઈ શકાય છે. સૌથી મોટા અને ઠંડા વાદળોમાં, પદાર્થ તેના પોતાના ગુરુત્વાકર્ષણના પ્રભાવ હેઠળ સંકુચિત થાય છે અને તેમાંથી નવા તારાઓ રચાય છે. આ વાદળો એટલા ગાઢ છે કે તેઓ તારાઓના પ્રકાશને પસાર થવા દેતા નથી; તમે ફક્ત ઇન્ફ્રારેડ અને રેડિયો ટેલિસ્કોપની મદદથી તેમની ઊંડાઈમાં જોઈ શકો છો. ઇન્ટરસ્ટેલર ગેસમાંથી રેડિયો ઉત્સર્જનને ટ્રૅક કરીને, ખગોળશાસ્ત્રીઓએ આપણી ગેલેક્સીના સર્પાકાર આર્મ્સનું સ્થાન શીખ્યા છે.

ગેલેક્સી સંશોધન

આપણી ગેલેક્સીની બહાર બીજી ઘણી બધી ગેલેક્સીઓ છે. તેમાંથી નજીકમાં, મોટા ટેલિસ્કોપનો ઉપયોગ કરીને વ્યક્તિગત તારાઓનો અભ્યાસ કરી શકાય છે. તમામ બાબતોમાં, આ તારાઓ આપણી આસપાસના તારા જેવા જ છે, જો કે તારાવિશ્વો પોતે આકાર, કદ અને સમૂહમાં અત્યંત વૈવિધ્યપુર્ણ છે. તારાવિશ્વોના સ્પેક્ટ્રામાં રેખાઓની ડોપ્લર શિફ્ટ દર્શાવે છે કે તેઓ આપણાથી દૂર જઈ રહ્યા છે, અને તેઓ જેટલા વધુ દૂર છે, તેટલી ઝડપી છે.

રેડિયો ટેલિસ્કોપનો ઉપયોગ દૂરના તારાવિશ્વોમાં ઇન્ટરસ્ટેલર ગેસ અને તેમના ચુંબકીય ક્ષેત્રોમાં ફરતા ઉચ્ચ-ઊર્જા કણોનો અભ્યાસ કરવા માટે થાય છે. સક્રિય ન્યુક્લી સાથેની તારાવિશ્વો, ખાસ કરીને વિશાળ તારાવિશ્વોના કોરોમાં સ્થિત ક્વાસાર, ખગોળશાસ્ત્રીઓ માટે ખૂબ જ રસ ધરાવે છે. તેમની પ્રચંડ ઊર્જાનો સ્ત્રોત હજુ પણ વિવાદાસ્પદ છે.

ખગોળશાસ્ત્રનો પરોઢ

પ્રાચીન ખગોળશાસ્ત્ર

ચંદ્ર અને સૂર્ય દ્વારા સમયની ગણતરીને જોડતા સરળ નિયમોની જરૂરિયાતે છેલ્લી ત્રણ સદીઓ પૂર્વે બેબીલોનીયન પાદરીઓ દ્વારા વૈજ્ઞાનિક ખગોળશાસ્ત્રના વિકાસને ઉત્તેજિત કર્યો. તેમના અવલોકનોના આધારે, તેઓએ સૂર્ય, ચંદ્ર અને ગ્રહોની સૌથી મહત્વપૂર્ણ ઘટનાઓની આગાહી કરવા માટે વિગતવાર કોષ્ટકો (એફીમેરિસ) સંકલિત કર્યા. તેઓએ સ્વીકાર્યું કે આ લ્યુમિનાયર્સ એક વર્તુળમાં આગળ વધે છે, જેને પાછળથી ગ્રીકો દ્વારા રાશિચક્ર કહેવામાં આવે છે, અને તેને 12 સમાન "ચિહ્નો" માં વિભાજિત કરે છે. બેબીલોનિયનોએ વિશ્વની કલ્પના નક્કર પાયા પર માટીની ડિસ્ક તરીકે કરી હતી, જે સમુદ્રના ખાડાથી ઘેરાયેલી હતી; અને નીચે પાતાળ અને મૃત્યુનું ઘર હતું.

ગ્રીક ખગોળશાસ્ત્ર

વૈજ્ઞાનિક ખગોળશાસ્ત્રની પરંપરા પ્રાચીન ગ્રીકોની છે, જેમણે બેબીલોનીયન સ્ટારગેઝર્સનાં અવલોકનોને કુદરતી વિજ્ઞાન સાથે જોડ્યા હતા. પાયથાગોરસ (6ઠ્ઠી સદી બીસી) અને તેમની શાળાએ પૃથ્વીને એક ગોળા તરીકે રજૂ કર્યું અને શીખવ્યું કે સ્વર્ગીય પદાર્થોના માર્ગોને પૃથ્વીની આસપાસ એક સમાન ગોળાકાર ગતિ તરીકે રજૂ કરી શકાય છે. આ સિદ્ધાંત, કેનિડસ (4થી સદી બીસી)ના યુડોક્સસ દ્વારા ગાણિતિક રીતે ઔપચારિક, એરિસ્ટોટલ (384-322 બીસી) દ્વારા એક કોસ્મોલોજિકલ સિસ્ટમમાં વિકસાવવામાં આવ્યો હતો જે 16મી સદી સુધી લગભગ યથાવત અસ્તિત્વમાં હતો.

આ મંતવ્યોથી વિપરીત, હેરાક્લિડ્સ ઓફ પોન્ટસ (4થી સદી બીસી) માનતા હતા કે પૃથ્વી એક ધરીની આસપાસ ફરે છે, અને બુધ અને શુક્ર સૂર્યની આસપાસ ફરે છે, જે પોતે પૃથ્વીની આસપાસ ફરે છે. સામોસના એરિસ્ટાર્કસ (3જી સદી બીસી) વિશ્વની આધુનિક સૂર્યકેન્દ્રીય પ્રણાલીની વધુ નજીક આવ્યા, જેમણે શીખવ્યું કે પૃથ્વી, અન્ય ગ્રહો સાથે મળીને, સૂર્યની આસપાસ ફરે છે. હિપ્પાર્કસ (બીજી સદી બીસી) દ્વારા હેલેનિસ્ટિક સમયગાળા દરમિયાન વિકસિત ભૂ-કેન્દ્રીય સિસ્ટમ, ટોલેમી (બીજી સદી) દ્વારા તેમના અલ્માગેસ્ટમાં પૂર્ણ કરવામાં આવી હતી. આ ઉત્તમ કાર્ય 1,400 વર્ષો સુધી ખગોળશાસ્ત્ર માટે પ્રાથમિક સંદર્ભ તરીકે સેવા આપે છે. તેમાં સૌથી જૂની તારાઓની સૂચિ છે, તે યુગના ગોનીઓમેટ્રિક સાધનો અને હિપ્પાર્કસ દ્વારા શોધાયેલ પ્રિસેશનનું વર્ણન કરે છે, અને ચંદ્ર અને ગ્રહોની ગતિના એપિસાયક્લિક સિદ્ધાંતને સુયોજિત કરે છે, જેનો ઉપયોગ 17મી સદી સુધી થતો હતો. આ સિદ્ધાંત મુજબ, ગ્રહો વર્તુળો (એપીસાઇકલ) માં એકસરખી રીતે ફરે છે, જેના કેન્દ્રો બદલામાં, પૃથ્વીની આસપાસ મોટા વ્યાસના વર્તુળોમાં ફરે છે, અને બંનેના વિમાનો એકરૂપ થતા નથી. ટોલેમીની થિયરીએ માત્ર તારાઓની પૃષ્ઠભૂમિ સામેના ગ્રહોના દૃશ્યમાન માર્ગોનું જ સારી ચોકસાઈ સાથે વર્ણન કરવાનું શક્ય બનાવ્યું નથી, પરંતુ પૃથ્વીથી અંતરમાં થતા ફેરફારો સાથે સંકળાયેલ તેમની તેજસ્વીતામાં પણ ભિન્નતા છે. આ યોજનાના વધુ શુદ્ધિકરણ માટે વર્તુળોના કેન્દ્રોની તુલનામાં વધારાના એપીસાઇકલની રજૂઆત અને પરિભ્રમણ બિંદુઓ (સમાન) નું વિસ્થાપન જરૂરી છે. ટોલેમીના સિદ્ધાંત અનુસાર ગણતરી કરાયેલ લ્યુમિનિયર્સની હિલચાલના કોષ્ટકો, ઘણા વર્ષોથી લોકોની વ્યવહારિક જરૂરિયાતોને સંતોષે છે.

ઇસ્લામિક સમયગાળો

પ્રાચીન સંસ્કૃતિના પતન પછી, મધ્ય યુગના ખ્રિસ્તી વિશ્વમાં ગ્રીક વિજ્ઞાનનો માર્ગ ઇસ્લામિક સંસ્કૃતિમાંથી પસાર થયો. આરબોએ 7મી સદીમાં જીતેલી ભૂમિમાં હેલેનિઝમની પરંપરાઓ અપનાવી લીધી. બગદાદ ટોલેમીના અલ્માગેસ્ટ સહિત ગ્રીક વૈજ્ઞાનિક ક્લાસિક્સના અરબીમાં અનુવાદનું કેન્દ્ર બન્યું. પછી, કૈરો થઈને, આ કૃતિઓ સ્પેનની મુસ્લિમ યુનિવર્સિટીઓમાં પહોંચી. ગ્રીક ખગોળશાસ્ત્રના મૂળભૂત સિદ્ધાંતોને સાચવતી વખતે, આરબ વૈજ્ઞાનિકોએ અવલોકન તકનીકો વિકસાવી અને ગ્રહોની કોષ્ટકોની ગણતરીની ચોકસાઈમાં વધારો કર્યો. 12મી સદીમાં, એરિસ્ટોટલ અને ટોલેમીની કૃતિઓ (અરબીમાંથી લેટિનમાં અનુવાદિત) ફરીથી ઉભરતા ખ્રિસ્તી વિશ્વ માટે ઉપલબ્ધ બની, અને 15મી સદીમાં, શાસ્ત્રીય કાર્યોના ગ્રીક ગ્રંથો પણ શોધાયા. ન્યુરેમબર્ગના જોહાન મુલર (1436-1476), જેને રેજીયોમોન્ટેનસ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, તેણે ખગોળશાસ્ત્રીય અવલોકનની તકનીકને પુનર્જીવિત કરી.

આધુનિક ખગોળશાસ્ત્રનો જન્મ

કોપરનિકન સિસ્ટમ

ખગોળશાસ્ત્રમાં આધુનિક યુગની શરૂઆત નિકોલસ કોપરનિકસ (1473-1543) દ્વારા કરવામાં આવી હતી, જેમણે 1543માં તેમની કૃતિ "ઓન ધ રોટેશન્સ ઓફ ધ સેલેસ્ટિયલ સ્ફિયર્સ" પ્રકાશિત કરી હતી. તેમણે સૂચવ્યું કે સૂર્ય બ્રહ્માંડના કેન્દ્રમાં છે અને પૃથ્વી સહિત તમામ ગ્રહો તેની આસપાસ ફરે છે. કોપરનિકસે પૃથ્વીના પરિભ્રમણ દ્વારા તારાઓની દૈનિક હિલચાલ સમજાવી. તે સમયે આ પૂર્વધારણાના કોઈ ભૌતિક પુરાવા ન હોવા છતાં, તે નોંધપાત્ર રીતે ગ્રહોની કોષ્ટકોની ગણતરીને સરળ બનાવે છે અને વ્યવહારિક ખગોળશાસ્ત્રમાં સ્વીકારવામાં આવ્યું હતું. પરંતુ ચર્ચે તેની સાથે નિર્દય વર્તન કર્યું, વિશ્વના તેના ભૂકેન્દ્રીય ચિત્રના વિનાશના ડરથી.

ગ્રહોની કોષ્ટકોનું સંકલન કરવા માટે, મુખ્યત્વે નેવિગેટર્સ માટે જરૂરી, સતત અને સચોટ અવલોકનો જરૂરી હતા. 16મી સદીના ઉત્કૃષ્ટ ખગોળશાસ્ત્રી ટાયકો બ્રાહે (1546-1601)એ આમાં મોટો ફાળો આપ્યો હતો. 20 થી વધુ વર્ષો સુધી, સુંડા સ્ટ્રેટમાં વેન ટાપુ પરની તેમની વેધશાળામાં, તેમણે પોતાની ડિઝાઇનના સાધનોનો ઉપયોગ કરીને ચંદ્ર અને ગ્રહોની સ્થિતિ માપી. તેણે ચંદ્રની ગતિમાં બે અસમાનતાઓ શોધી કાઢી - વિવિધતા અને વાર્ષિક સમીકરણ. ન્યુટને પાછળથી સાબિત કર્યું તેમ, વિવિધતાનું કારણ સૂર્યનું આકર્ષણ છે, જે તેની ભ્રમણકક્ષામાં ચંદ્રની ગતિને કારણે સૂર્યથી તેમના સંબંધિત અંતરમાં નિયમિત ફેરફારને કારણે પૃથ્વી અને ચંદ્ર પર અલગ રીતે કાર્ય કરે છે. અને વાર્ષિક સમીકરણનું કારણ (એટલે ​​​​કે, ચંદ્રની ચળવળની અનિયમિતતામાં વાર્ષિક સામયિકતા) પૃથ્વીની ભ્રમણકક્ષાની ગતિ છે, જે સૂર્યથી પૃથ્વી-ચંદ્ર પ્રણાલીના અંતરમાં ફેરફાર કરે છે.

ચોક્કસ માપન સાથે, ટાયકોએ સાબિત કર્યું કે 1572 માં કેસિઓપિયા નક્ષત્રમાં જ્વાળાઓમાં ફાટી નીકળેલો તારો (હવે આપણે જાણીએ છીએ કે તે એક સુપરનોવા વિસ્ફોટ હતો જેણે ક્રેબ નેબ્યુલાને જન્મ આપ્યો હતો) પૃથ્વીના વાતાવરણથી દૂર સ્થિત છે. 1577 અને પછીના સમયમાં ધૂમકેતુઓનું અવલોકન કરીને, તેમણે સાબિત કર્યું કે તેઓ પૃથ્વીના વાતાવરણમાં દેખાતા નથી, પરંતુ ચંદ્રની ભ્રમણકક્ષાથી આગળ વધે છે. આ શોધોએ સ્વર્ગની અપરિવર્તનક્ષમતા વિશેની શૈક્ષણિક થીસીસનો નાશ કર્યો અને એરિસ્ટોટેલિયન કોસ્મોલોજીનો ત્યાગ કર્યો.

કેપલરના કાયદા

જોહાન્સ કેપ્લર (1571-1630) દ્વારા તેમના મૃત્યુ પછી પ્રક્રિયા કરાયેલ ટાઈકો બ્રાહેના અવલોકનો, કોપરનિકસના ઉપદેશોની જીતમાં ફાળો આપે છે. તદુપરાંત, કેપ્લરે ગ્રહોની ગતિને સંપૂર્ણપણે નવા પ્રકાશમાં રજૂ કરી. તેણે જોયું કે દરેક ગ્રહ લંબગોળમાં ફરે છે, જેમાંથી એક કેન્દ્રમાં સૂર્ય છે; કે ગ્રહને સૂર્ય સાથે જોડતો ત્રિજ્યા વેક્ટર સમાન સમયગાળામાં સમાન વિસ્તારોને સાફ કરે છે; અને તે કે ગ્રહોની ક્રાંતિના સમયગાળાના વર્ગો સૂર્યથી તેમના સરેરાશ અંતરના સમઘનનું પ્રમાણસર છે. કેપ્લરના ગ્રહોની ગતિના ત્રણ નિયમો (1609-1619) અને તેમણે આ નિયમો (1627)નો ઉપયોગ કરીને ગણતરી કરેલ ગ્રહોની કોષ્ટકોના પ્રકાશનથી કોપરનિકસના સિદ્ધાંતને નોંધપાત્ર રીતે મજબૂત બનાવ્યું. જો કે, એરિસ્ટોટેલિયન મિકેનિક્સના આધારે તેના કાયદાઓ માટે ભૌતિક સમજૂતી આપવાના કેપ્લરના પ્રયાસો અસફળ રહ્યા હતા.

મિકેનિક્સમાં ક્રાંતિની શરૂઆત કેપ્લરના મહાન સમકાલીન, ઇટાલિયન ગેલિલિયો ગેલિલી (1564-1642)ને આભારી છે. પ્રયોગો દ્વારા, તેમણે સાબિત કર્યું કે શરીરની સમાન અને રેખીય ગતિ જાળવવા માટે કોઈ બળની જરૂર નથી. જડતાનો આ સિદ્ધાંત ન્યૂટનનો મિકેનિક્સનો પ્રથમ નિયમ બન્યો, જેણે ગ્રહોની ગતિ સમજાવી. 1610 માં, ગેલિલિયોએ ટેલિસ્કોપમાં સુધારો કર્યો, જેની શોધ થોડા સમય પહેલા કરવામાં આવી હતી, અને ખગોળશાસ્ત્રમાં તેનો ઉપયોગ કરનાર સૌ પ્રથમ હતો. તેમના ટેલિસ્કોપનો ઉપયોગ કરીને, તેમણે ચંદ્ર પરના પર્વતો, ગુરુના ચાર સૌથી મોટા ઉપગ્રહો, શુક્રના તબક્કાઓ અને સૂર્ય પરના સ્થળોની શોધ કરી. તેણે જોયું કે આકાશગંગામાં વ્યક્તિગત તારાઓનો સમાવેશ થાય છે અને તેણે શનિ પર રહસ્યમય "ઉપયોગો" શોધ્યા (જેમ કે તે પછીથી બહાર આવ્યું, એક રિંગ). આ શોધોએ આખરે કોપરનિકન સિદ્ધાંતની તરફેણમાં બ્રહ્માંડના પરંપરાગત વિચારનો નાશ કર્યો.

સંભવતઃ, 1644માં રેને ડેસકાર્ટેસ જડતાના સિદ્ધાંતને સ્પષ્ટપણે ઘડનાર સૌપ્રથમ હતા, 1666માં રોબર્ટ હૂકે તેને ગ્રહોની ગતિના સિદ્ધાંતમાં અને આઇઝેક ન્યૂટન (1642-1727)એ તેમના "મેથેમેટિકલ પ્રિન્સિપલ ઓફ નેચરલ ફિલોસોફી" (1678)માં લાગુ કર્યું હતું. તેને ગતિના નિયમ તરીકે સ્થાપિત કર્યું. ન્યૂટને સાબિત કર્યું કે પૃથ્વીની આસપાસ ચંદ્રની ગતિ ગુરુત્વાકર્ષણ બળને આધીન છે, જે અંતરના વર્ગના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં ઘટે છે. સાર્વત્રિક ગુરુત્વાકર્ષણના વિચારથી ગ્રહોની લંબગોળ ભ્રમણકક્ષા અને પૃથ્વીની ધરીની અગ્રતા સમજાવવામાં મદદ મળી.

આધુનિક ખગોળશાસ્ત્ર

19મી સદીના અંતમાં, ફોટોગ્રાફીની શોધ દ્વારા ખગોળશાસ્ત્રમાં પરિવર્તન આવ્યું, જેણે વધુ અભ્યાસ માટે અવકાશી ઘટનાઓને ઉદ્દેશ્યપૂર્વક દસ્તાવેજીકૃત કરવાનું શક્ય બનાવ્યું. બીજી મહત્વની શોધ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપની હતી. 1672 માં, ન્યૂટને સૂર્યપ્રકાશના સ્પેક્ટ્રમ મેળવવાનું વર્ણન કર્યું. 1814 ની આસપાસ, જોસેફ ફ્રાઉનહોફરે શોધ્યું કે સ્પેક્ટ્રમ બેન્ડ ઘણી કાળી રેખાઓથી ઓળંગી જાય છે. 19મી સદીના મધ્ય સુધીમાં, એવું સમજાયું કે કોઈપણ પદાર્થની ગરમ વરાળ તેજસ્વી રેખાઓના લાક્ષણિક સ્પેક્ટ્રમનું નિર્માણ કરે છે. 1848 માં, લિયોન ફૌકોલ્ટે નોંધ્યું કે ઇલેક્ટ્રિક આર્કની સામે મૂકવામાં આવેલી સોડિયમ જ્યોત તેના રેડિયેશનના પીળા ભાગને શોષી લે છે. ઘણા તત્વો માટે ઉત્સર્જન અને શોષણ રેખાઓનો સંયોગ 1859 પછી ગુસ્તાવ કિર્ચહોફ દ્વારા સાબિત થયો હતો. તેમને સમજાયું કે સૂર્યનો ગરમ ભાગ ઠંડા વાતાવરણથી ઢંકાયેલો છે, જે સ્પેક્ટ્રમમાં ફ્રેનહોફર શોષણ રેખાઓ બનાવે છે. તેના આધારે, વિલિયમ હોગિન્સ (1824-1910) દ્વારા સૂર્ય અને તારાઓના વાતાવરણમાં રાસાયણિક તત્વોની સામગ્રીનું વિશ્લેષણ વિકસાવવામાં આવ્યું હતું.

હોગિન્સ દ્વારા તેમના સ્પેક્ટ્રા અનુસાર શરૂ કરાયેલા તારાઓનું વર્ગીકરણ પીટ્રો એન્જેલો સેચી (1818-1878), હર્મન કાર્લ વોગેલ (1841-1907) અને એડવર્ડ ચાર્લ્સ પિકરિંગ (1846-1919)ના નેતૃત્વ હેઠળ હાર્વર્ડના ખગોળશાસ્ત્રીઓના પ્રચંડ કાર્યમાં વિકસાવવામાં આવ્યું હતું. ). 1842માં ડોપ્લર, 1892માં વોગેલ દ્વારા શોધાયેલ મૂવિંગ સોર્સના સ્પેક્ટ્રમમાં લાઇન શિફ્ટની અસરનો ઉપયોગ કરીને અને પછી હોગિન્સે નજીક આવતા અને ઘટતા તારાઓના વેગને માપવાનું શરૂ કર્યું.

સૂર્ય

1843 માં, હેનરિક શ્વાબેએ અહેવાલ આપ્યો કે 11-વર્ષની સમયાંતરે સૂર્યના સ્થળોની સંખ્યા બદલાય છે. ટૂંક સમયમાં, જીઓમેગ્નેટિક અસાધારણ ઘટનામાં ફેરફારો સાથે મળી આવ્યા. 1866 માં શરૂ કરીને, નોર્મન લોકિયર (1836-1920) એ સૂર્યનો અભ્યાસ કરવા માટે સ્પેક્ટ્રોસ્કોપનો ઉપયોગ કરવાનું શરૂ કર્યું. જ્યોર્જ હેલ (1890) અને હેનરી ડેલેન્ડ્રે (1891) દ્વારા શોધાયેલ સ્પેક્ટ્રોહેલિયોગ્રાફે એક રાસાયણિક તત્વની રેખામાં સૂર્યનો ફોટોગ્રાફ કરવાનું શક્ય બનાવ્યું; આનાથી તત્વોના વિતરણ અને સનસ્પોટ્સ અને પ્રાધાન્યની રચનાનો અભ્યાસ કરવાનું શક્ય બન્યું.

જ્હોન હર્શેલ (1792-1871), ક્લાઉડ પાઉલેટ (1791-1868) અને ચાર્લ્સ એબોટ (1872-1973) દ્વારા કેલરીમેટ્રિક માપનથી "સૌર સ્થિરાંક" - પૃથ્વીની એકમ સપાટી દીઠ સૌર ઊર્જાનો પ્રવાહ નક્કી કરવાનું શક્ય બન્યું, અને , તેની કુલ તેજસ્વીતાની ગણતરી કરવા માટે, સૂર્યનું અંતર જાણીને. શરીરના તાપમાન અને તેના કિરણોત્સર્ગ વચ્ચેના સંબંધ પર જોસેફ સ્ટેફનના કાયદા (1879)ના આધારે, એવું જાણવા મળ્યું હતું કે સૂર્યની સપાટીનું તાપમાન લગભગ 6000 °C છે. 1848 માં, જુલિયસ રોબર્ટ મેયરે સૂચન કર્યું કે સૂર્યની ઊર્જાનો સ્ત્રોત તેના પર ઉલ્કાઓનું પતન છે અને 1854માં હર્મન હેલ્મહોલ્ટ્ઝે આ હેતુ માટે સૂર્યના સંકોચનનો ઉપયોગ કર્યો હતો. પરંતુ 1939 માં, હંસ બેથે અને કાર્લ વેઇઝસેકરે બતાવ્યું કે સૂર્યમાંથી કિરણોત્સર્ગનો સ્ત્રોત તેની ઊંડાઈમાં થર્મોન્યુક્લિયર પ્રક્રિયાઓ છે. આના કારણે ખગોળશાસ્ત્રીય અવલોકનો (1960-80) અને સૂર્ય (1968-2002)માંથી ન્યુટ્રિનો પ્રવાહના માપ દ્વારા વિશ્વસનીય રીતે પુષ્ટિ થયેલ તારાઓની આંતરિક રચના અને ઉત્ક્રાંતિનો સિદ્ધાંત રચવાનું શક્ય બન્યું. તાજેતરના વર્ષોમાં, સૂર્યની સંરચનાનો સફળતાપૂર્વક અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો છે જે હેલીયોસિઝમોલોજી પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને, ઊંડાણમાંથી ધ્વનિ તરંગોના પ્રકાશનને કારણે સૂર્યની સપાટીની વધઘટને રેકોર્ડ કરે છે.

ગ્રહો

ખગોળશાસ્ત્રીય અવલોકનોના સમગ્ર યુગમાં, સૌરમંડળમાં માત્ર બે મોટા ગ્રહો મળી આવ્યા હતા - યુરેનસ અને નેપ્ચ્યુન. વિલિયમ હર્શેલ (1738-1822) એ ગ્રહની ડિસ્કને ધ્યાનમાં લીધા પછી, 13 માર્ચ, 1781 ના રોજ આકસ્મિક રીતે યુરેનસની શોધ કરી. યુરેનસના વધુ અવલોકનો તેની ગતિમાં વિક્ષેપ દર્શાવે છે, જે વધુ દૂરના ગ્રહના પ્રભાવને આભારી છે. Urbain Le Verrier (1811-1877) એ આ કાલ્પનિક ગ્રહની સ્થિતિની ગણતરી કરી અને, તેમની સૂચનાઓ પર, તે 23 સપ્ટેમ્બર, 1846 ના રોજ જોહાન ગાલે દ્વારા બર્લિન ઓબ્ઝર્વેટરી ખાતે શોધાયું હતું. તેણીનું નામ નેપ્ચ્યુન હતું.

નેપ્ચ્યુનથી આગળના ગ્રહની શોધ દરમિયાન, 1930માં લવેલ ઓબ્ઝર્વેટરી ખાતે ક્લાઈડ ટોમ્બોગે પ્લુટો શોધી કાઢ્યો હતો, જેને 20મી સદીમાં પણ ગ્રહ માનવામાં આવતો હતો. જો કે, 2004 પછી, સૌરમંડળની પરિઘ પર પ્લુટો જેવા કેટલાય મૃતદેહો મળી આવ્યા હતા અને 2006માં તે બધાને વામન ગ્રહોના વિશેષ જૂથ તરીકે ઓળખવામાં આવ્યા હતા. તેમાં સૌથી મોટો એસ્ટરોઇડ સેરેસ પણ સામેલ હતો. ગ્રહો, એસ્ટરોઇડ્સ અને ધૂમકેતુઓનો વિગતવાર અભ્યાસ હવે બોર્ડ ઓટોમેટિક વાહનો પર હાથ ધરવામાં આવે છે, પરંતુ સૌરમંડળના પદાર્થોની સામૂહિક તપાસ (500 હજારથી વધુ પહેલાથી જ મળી આવી છે) અને તેમની હિલચાલનું નિરીક્ષણ જમીન આધારિત ટેલિસ્કોપનો ઉપયોગ કરીને હાથ ધરવામાં આવે છે.

તારાઓ

18મી સદીના અંતમાં આકાશનો અભ્યાસ કરતી વખતે, વિલિયમ હર્શેલે પરસ્પર આકર્ષણના પ્રભાવ હેઠળ સમૂહના એક સામાન્ય કેન્દ્રની આસપાસ પરિભ્રમણ કરતા તારાઓની જોડી એટલે કે ડબલ તારાઓની શોધ કરી. તારાઓનું અંતર સૌપ્રથમ 1835-1839માં માપવામાં આવ્યું હતું, જ્યારે વી. યા.

19મી સદીમાં સામાન્ય એવા દૃશ્યની જગ્યાએ, જે તારાઓ ઉત્ક્રાંતિની પ્રક્રિયામાં જ ઠંડુ થાય છે, જોસેફ નોર્મન લોકિયર (1836-1920) એ અવકાશી પદાર્થોની "ઉલ્કા પૂર્વધારણા" (1888)ના આધારે સૂચવ્યું હતું કે સંચય અને સંકોચનની પ્રક્રિયામાં તારાઓ ગરમ થાય છે અને તેમના મહત્તમ તાપમાને પહોંચે છે અને માત્ર ત્યારે જ ઠંડુ થવા લાગે છે. આ વિચારને 1913 માં હેનરી એન. રસેલ દ્વારા સમર્થન આપવામાં આવ્યું હતું, જેમણે શોધ્યું હતું કે ઠંડા લાલ તારાઓ સંપૂર્ણપણે અલગ તેજસ્વીતાવાળા બે વર્ગો બનાવે છે. લાલ તારાઓના જાયન્ટ્સ અને ડ્વાર્ફમાં આ જ વિભાજન સ્વતંત્ર રીતે આઈનાર હર્ટ્ઝસ્પ્રંગ (1873-1967) દ્વારા શોધવામાં આવ્યું હતું. આધુનિક ભૌતિકશાસ્ત્રના આધારે, આર્થર એડિંગ્ટન (1882-1944), જેમ્સ જીન્સ (1877-1946) અને એડવર્ડ મિલ્ને (1896-1950) ના કાર્યો સાથે 1916 માં તારાઓની આંતરિક રચનાનો સિદ્ધાંત વિકસિત થવા લાગ્યો. 1950 ના દાયકાના મધ્યમાં કમ્પ્યુટરના આગમન સાથે આ સિદ્ધાંતને શક્તિશાળી પ્રોત્સાહન મળ્યું. પરંતુ હવે પણ તેને સંપૂર્ણ કહી શકાય નહીં, કારણ કે તારાઓના જીવનમાં જોવા મળતી ઘટનાઓ અત્યંત વૈવિધ્યપુર્ણ છે અને તે બધાને સમજાવી શકાતા નથી.

આકાશગંગાઓ

1750માં થોમસ રાઈટ અને 1784માં વિલિયમ હર્શેલે આકાશગંગાની ઘટનાને અમે અવલોકન કરતા તારાઓના વિશાળ સંગ્રહ તરીકે સમજાવ્યું, જે એક સપાટ સ્તરમાં કેન્દ્રિત છે, જેની મધ્યમાં સૂર્ય સ્થિત છે. હર્શેલે ગેલેક્સીના આકારનો અભ્યાસ કરવા માટે તારાઓની ગણતરી કરવાનું શરૂ કર્યું, અને જેકોબસ કોર્નેલિયસ કેપ્ટીન (1851-1922), જેમણે આ આંકડાકીય અભ્યાસ ચાલુ રાખ્યા, તેમણે 1904 માં "તારાકીય પ્રવાહો" શોધ્યા, જે ગેલેક્સીના પરિભ્રમણને સૂચવે છે. હાર્લો શેપ્લી (1885-1972) એ ગેલેક્સીના કેન્દ્રની સ્થિતિ નક્કી કરી અને અવકાશમાં ગ્લોબ્યુલર સ્ટાર ક્લસ્ટરોના વિતરણ પરથી તેના કદનો અંદાજ કાઢ્યો.

હર્શેલને શંકા હતી કે કેટલીક નિહારિકાઓ ગેલેક્સી જેવી દૂરની સ્ટાર સિસ્ટમ્સ છે. જો કે, હોગિન્સે ઘણા નિહારિકાઓના સ્પેક્ટ્રામાં તેજસ્વી રેખાઓ શોધી કાઢી હતી, જે તેમની વાયુયુક્ત પ્રકૃતિ દર્શાવે છે. 20મી સદીના પહેલા ભાગમાં આ વિવાદ ઉકેલાઈ ગયો હતો, જ્યારે તે સ્પષ્ટ થઈ ગયું હતું કે આપણી ગેલેક્સી અને દૂરના તારા પ્રણાલીઓથી સંબંધિત બંને ગેસીયસ ઇન્ટરસ્ટેલર નેબ્યુલા છે - ગેલેક્સીઓનો અભ્યાસ અને એડવિન હબલ (1889-1953) દ્વારા વર્ગીકરણ કરવામાં આવ્યું હતું. તેણે બતાવ્યું કે લગભગ તમામ તારાવિશ્વો તેમનાથી (હબલનો નિયમ) અંતરના પ્રમાણમાં ઝડપે આપણાથી દૂર જઈ રહ્યા છે અને આ રીતે "બ્રહ્માંડનું વિસ્તરણ" શોધ્યું. કોસ્મિક માઇક્રોવેવ પૃષ્ઠભૂમિ કિરણોત્સર્ગ (1965) ની શોધ દ્વારા વિસ્તરણ પ્રક્રિયાની ગરમ શરૂઆતની હકીકત - બિગ બેંગ -ની પુષ્ટિ થઈ હતી. દૂરના તારાવિશ્વો માટેનું અંતર માપવાથી 1998 માં દર્શાવવામાં આવ્યું હતું કે છેલ્લા અબજો વર્ષોમાં બ્રહ્માંડનું વિસ્તરણ ઝડપી રહ્યું છે; આ "ગુરુત્વાકર્ષણ વિરોધી" અસરનું કારણ હજુ સ્પષ્ટ નથી.

ખગોળશાસ્ત્રના સાધનો અને સાધનો

ખગોળશાસ્ત્રીય સાધનોમાં તે સાધનો, સાધનો, ઉપકરણોનો સમાવેશ થાય છે જે ફક્ત માપન કરવા અથવા ખગોળશાસ્ત્રીય ઘટનાઓ અને ખગોળીય પદાર્થોના અન્ય અભ્યાસો કરવા માટે સીધા જ બનાવાયેલ છે. વધુ સાર્વત્રિક સાધનો અને સાધનો, જેનો ઉપયોગ ખગોળશાસ્ત્રીય અવલોકનોમાં પણ થાય છે (જેમ કે ખગોળીય પદાર્થોના અભ્યાસને સામાન્ય રીતે આ પ્રક્રિયામાં સંશોધકની નિષ્ક્રિય ભૂમિકા પર ભાર મૂકવા માટે કહેવામાં આવે છે), ઉદાહરણ તરીકે, કમ્પ્યુટર, નિયમ તરીકે, વર્ગીકૃત નથી. ખગોળશાસ્ત્રીય સાધનો.

ખગોળશાસ્ત્રના સાધનોનો વિકાસ વિજ્ઞાન તરીકે ખગોળશાસ્ત્રના વિકાસ સાથે ગાઢ સંબંધ ધરાવે છે. એવા કિસ્સાઓ છે જ્યારે નવી તકનીક, ખગોળશાસ્ત્રના સાધનોમાં મૂર્તિમંત છે, નવા તથ્યો રજૂ કરે છે, ખગોળશાસ્ત્રમાં નવા વિચારોને નોંધપાત્ર પ્રોત્સાહન આપે છે. તે બીજી રીતે પણ બન્યું: નવા ખગોળશાસ્ત્રીય વિચારોએ તકનીકી રીતે નવા સાધનો અને ઉપકરણો વિકસાવવાની જરૂરિયાત ઊભી કરી જે ખગોળીય પદાર્થો વિશે જરૂરી ડેટા પ્રદાન કરી શકે.

ખગોળશાસ્ત્રીય અવલોકનો પ્રથમ ખગોળશાસ્ત્રીય સાધનો દેખાયા કરતા ઘણા વહેલા શરૂ થયા હતા, તેથી ઉત્તર-દક્ષિણ રેખા અથવા સૂર્યની ઊંચાઈ નક્કી કરવા માટે જમીન પરના કોઈપણ સીમાચિહ્નો અથવા યોગ્ય પદાર્થો અને માળખાનો ઉપયોગ કરવામાં આવતો હતો. પરંતુ ધીમે ધીમે ખગોળશાસ્ત્રીય માપનની ચોકસાઈ માટેની આવશ્યકતાઓ ખાસ સ્થાપનોની રચના તરફ દોરી ગઈ. સૌથી પ્રાચીન ખગોળશાસ્ત્રીય સાધનને જીનોમોન તરીકે ગણવામાં આવે છે - જે પાયા પર સમતળ વિસ્તાર પર ચિહ્નિત થયેલ સ્કેલના કેટલાક સમાનતા સાથે જાણીતી લંબાઈનો એક ઊભી ધ્રુવ છે. પછી નરી આંખે દેખાતા ખગોળીય પદાર્થોની સંપૂર્ણ અથવા સંબંધિત સ્થિતિ નક્કી કરવા માટે રચાયેલ આર્મીલરી ગોળાઓ, ચતુર્થાંશ, પંથક અને અન્ય સાધનો દેખાયા. તદનુસાર, ખગોળીય અવલોકનોની સામગ્રીને અવકાશી પદાર્થોની સ્થિતિ અને તેમની હિલચાલની પેટર્ન નક્કી કરવા માટે ઘટાડવામાં આવી હતી. આ સાધનોના કદમાં વધારો કરીને અને વિવિધ પ્રકારની ઘડિયાળોની ચોકસાઈ વધારીને મુખ્યત્વે માપનની ચોકસાઈમાં વધારો કરવામાં આવ્યો હતો.

ટેલિસ્કોપના આગમન પછી પરિસ્થિતિ ધરમૂળથી બદલાવા લાગી - એક ઓપ્ટિકલ સાધન જે માનવ આંખ કરતા મોટા વિસ્તારમાંથી પ્રકાશ એકત્ર કરે છે અને પ્રકાશના આગમનની દિશાને પરિવર્તિત કરે છે જેથી દિશાઓમાં નાનો તફાવત મોટો અને સરળતાથી શોધી શકાય (ઓપ્ટિકલ ટેલિસ્કોપ્સ). આ બે મુખ્ય કાર્યો ટેલિસ્કોપની વિભાવના માટે વ્યાખ્યાયિત બની ગયા છે, અને હાલમાં આ શબ્દ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશનની અન્ય વર્ણપટ શ્રેણીમાં કાર્યરત સાધનોનો સંદર્ભ આપે છે (ઉદાહરણ તરીકે, ગામા-રે ટેલિસ્કોપ, એક રેડિયો ટેલિસ્કોપ), તેમજ તેનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. વિવિધ કણો (ન્યુટ્રિનો ટેલિસ્કોપ) શોધો.

મોટા પ્રમાણમાં ફેરફાર કર્યા પછી, ટેલિસ્કોપ એ મુખ્ય ખગોળશાસ્ત્રીય સાધન અને સાધન છે. ઓપ્ટિકલ ડિઝાઇનના દૃષ્ટિકોણથી, ટેલિસ્કોપને મિરર, લેન્સ અને મિરર-લેન્સમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે. ટેલિસ્કોપનો પ્રકાર તેના હેતુની લાક્ષણિકતાઓના આધારે નક્કી કરવામાં આવે છે. બદલામાં, મિરર ટેલિસ્કોપને ઉપયોગમાં લેવાતી ઓપ્ટિકલ ડિઝાઇનના નામ દ્વારા વિભાજિત કરવામાં આવે છે: કેસેગ્રેન સિસ્ટમ મિરર ટેલિસ્કોપ, રિચી-ક્રેટિયન સિસ્ટમ, થ્રી-મિરર LSST ટેલિસ્કોપ સિસ્ટમ, મકસુતોવ સિસ્ટમ મિરર-લેન્સ વાઇડ-એંગલ ટેલિસ્કોપ, શ્મિટ કેમેરા, વગેરે. ટેલિસ્કોપ ઇન્સ્ટોલેશનની વિશિષ્ટતાઓના આધારે, તેઓ વિષુવવૃત્તીય અથવા અઝીમુથલ માઉન્ટ અને અવકાશ-આધારિત જમીન આધારિત વિભાજિત થાય છે. એરબોર્ન આઈઆર ટેલિસ્કોપ (સોફિયા) છે. ટેલિસ્કોપ એરો- અને સ્ટ્રેટોસ્ફેરિક ફુગ્ગાઓમાંથી અવલોકનો માટે વિકસાવવામાં આવ્યા હતા.

વિવિધ સ્પેક્ટ્રલ રેન્જમાં અવલોકનો માટે, ટેલિસ્કોપ ડિઝાઇનને દેખાવમાં ધરમૂળથી ફેરફાર (ગામા-રે ટેલિસ્કોપ, એક્સ-રે, અલ્ટ્રાવાયોલેટ, ઓપ્ટિકલ, ઇન્ફ્રારેડ ટેલિસ્કોપ, સબ-મિલિમીટર, મિલિમીટર, સેન્ટિમીટર રેડિયો ટેલિસ્કોપ વગેરે) સુધી ઑપ્ટિમાઇઝ કરવું પડશે. .

ટેલિસ્કોપના હેતુ પર આધારિત વર્ગીકરણ પણ છે, મુખ્ય વિભાગ સૌર અને રાત્રિ અવલોકનોને લગતું છે. સૂર્યનો અભ્યાસ કરવા માટેના ટેલિસ્કોપમાં આવા શક્તિશાળી પ્રકાશ અને વિસ્તૃત સ્ત્રોતના ચોક્કસ માપને લગતી સંખ્યાબંધ વિશેષતાઓ હોય છે અને તેને વધુ સાંકડા હેતુ અનુસાર પેટાવિભાજિત કરવામાં આવે છે: ક્રોમોસ્ફેરિક અને ફોટોસ્ફેરિક ટેલિસ્કોપ્સ, કોરોગ્રાફ્સ વગેરે.

તારાઓ અને એક્સ્ટ્રાગેલેક્ટિક પદાર્થોનું અવલોકન કરવા માટેના આધુનિક ઓપ્ટિકલ ટેલિસ્કોપમાં વર્તમાન તકનીકી સ્થિતિ દ્વારા નિર્ધારિત સામાન્ય લાક્ષણિકતા છે. સૌથી મોટા ટેલિસ્કોપ્સમાં સમાન ઓપ્ટિકલ ડિઝાઇન (રિચી-ક્રેટિયન સિસ્ટમ) હોય છે, જે 8-11 મીટરના મુખ્ય અરીસાનું લાક્ષણિક કદ, બિલ્ટ-ઇન સક્રિય ઓપ્ટિક્સ સિસ્ટમ છે જે ઓપ્ટિક્સ અને ટેલિસ્કોપ ટ્યુબના પરિમાણોમાં પ્રમાણમાં ધીમા ફેરફારોને નિયંત્રિત કરે છે, અને દૃશ્યમાન અને નજીક-ઇન્ફ્રારેડ સ્પેક્ટ્રલ રેન્જમાં ખગોળશાસ્ત્રીય સંશોધન માટે ઑપ્ટિમાઇઝ કરેલ છે. મહત્તમ કાર્યક્ષમતા હાંસલ કરવા માટે, આ ટેલિસ્કોપ્સ અનુકૂલનશીલ ઓપ્ટિક્સ સિસ્ટમ્સથી સજ્જ છે. કેટલાક કિસ્સાઓમાં, ઘણા ટેલીસ્કોપને એક સંકુલમાં જોડવામાં આવે છે, જે પૂરતા લાંબા આધાર સાથે તારાઓની ઇન્ટરફેરોમીટર બનાવે છે, ઉદાહરણ તરીકે, પેરાનાલમાં સધર્ન યુરોપિયન ઓબ્ઝર્વેટરીમાં ચાર VLB ટેલિસ્કોપની સિસ્ટમ VLBI ઇન્ટરફેરોમીટર બનાવી શકે છે.

આગામી પેઢીના અંદાજિત ટેલિસ્કોપમાં લગભગ 30-50 મીટરનો મુખ્ય અરીસાનો વ્યાસ હશે, જે તેમની ક્ષમતાઓને બીજા બે ક્રમની તીવ્રતાથી વધારશે. આ ટેલિસ્કોપ્સ શરૂઆતમાં ફક્ત વિવિધ પ્રકારની અનુકૂલનશીલ ઓપ્ટિક્સ સિસ્ટમ્સ સાથે કામ કરવા માટે રચાયેલ છે. તેમની ઓપ્ટિકલ ડિઝાઇન સામાન્ય રીતે મૂળ હોય છે અને તેમાં 3-4 મિરર્સ હોય છે. આધુનિક ટેલિસ્કોપ અનન્ય, ચોકસાઇ, વિશાળ અને ખર્ચાળ સાધનો છે. કદ અને ખર્ચની દ્રષ્ટિએ (દસ અને કરોડો ડોલર), તેઓ વિશાળ પાર્ટિકલ એક્સિલરેટર્સ પછી બીજા ક્રમે છે. તેમના કાર્યની કાર્યક્ષમતા વધારવા માટેની એક પદ્ધતિ એ છે કે આવા સાધનને સારી અથવા ઉત્તમ એસ્ટ્રોક્લાઇમેટ ધરાવતી જગ્યાએ સ્થાપિત કરવું.

ટેલિસ્કોપ દ્વારા એકત્રિત કરાયેલા રેડિયેશનને ખાસ ખગોળશાસ્ત્રીય સાધન પર મોકલવામાં આવે છે, જેનો હેતુ કિરણોત્સર્ગનું અવકાશી અથવા સ્પેક્ટ્રલ વિશ્લેષણ કરવાનો છે અને અનુગામી સંગ્રહ, માપન અને વિશ્લેષણ માટે તેની નોંધણી કરવાનો છે. ખગોળશાસ્ત્રીય માપનની વિશિષ્ટતામાં સામાન્ય ભૌતિક પ્રયોગથી વિશેષ તફાવત છે - તે સમાન પરિસ્થિતિઓમાં પુનરાવર્તિત થઈ શકતું નથી. દરેક ખગોળશાસ્ત્રીય માપ એ ખરેખર અસ્તિત્વમાં રહેલા અને વિકસતા બ્રહ્માંડનો ચોક્કસ સમયનો ટુકડો છે.

ખગોળશાસ્ત્રીય માઉન્ટેડ સાધનો (જોકે તેઓ નિશ્ચિત ટેલિસ્કોપ પ્લેટફોર્મ પર સ્થાપિત કરી શકાય છે) પરંપરાગત પ્રયોગશાળાના એનાલોગથી વિશ્વસનીયતા, કઠોરતા, થર્મલ સ્થિરતા, પ્રકાશ પ્રસારણ કાર્યક્ષમતા અને સંવેદનશીલતાની વધેલી આવશ્યકતાઓ દ્વારા અલગ પડે છે, કારણ કે તેઓ અત્યંત અસ્પષ્ટ ખગોળશાસ્ત્રીય પદાર્થોના અભ્યાસ માટે બનાવાયેલ છે. કેટલાક કિસ્સાઓમાં, અમે ચોક્કસ સ્ત્રોતમાંથી આવતા એકમો અને દસેક ફોટોનનું વિશ્લેષણ કરવા વિશે વાત કરી રહ્યા છીએ. માપન સમય કેટલાક કલાકો સુધી પહોંચી શકે છે. આવા ઉપકરણોના લાક્ષણિક પ્રતિનિધિઓ સ્પેક્ટ્રોગ્રાફ્સ અને ફોટોમીટર-પોલરીમીટર છે; તેઓ અવલોકનનો સમય બગાડે નહીં તે માટે ઘણીવાર મલ્ટિ-ચેનલ અને મલ્ટિ-ઑબ્જેક્ટ બનાવવામાં આવે છે.

દૃશ્યમાન અને નજીક-ઇન્ફ્રારેડ રેન્જમાં, છેલ્લી સદીના 90 ના દાયકાથી, બહુ-તત્વ ફોટોઇલેક્ટ્રિક ઉપકરણોનો ઉપયોગ ડિટેક્ટર તરીકે કરવામાં આવે છે - સામાન્ય રીતે CCD કેમેરા, જે લગભગ 100% ક્વોન્ટમ ઉપજ ધરાવે છે અને એકદમ વિશાળ સ્પેક્ટ્રલ શ્રેણીમાં સંવેદનશીલ હોય છે. આધુનિક ખગોળશાસ્ત્રીય CCD કેમેરામાં 4 હજાર બાય 4 હજાર પ્રકાશસંવેદનશીલ કોષો અને એક ઘટના ફોટોન સમકક્ષ અવાજ હોય ​​છે. જો કે, આ કદ પણ ખગોળશાસ્ત્રીય માપનની કેટલીક જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરતું નથી, તેથી ડિટેક્ટરને ઘણીવાર મોઝેઇકમાં જોડવામાં આવે છે, જે 40 હજાર બાય 40 હજાર રિઝોલ્યુશન તત્વોને માપતા તારાઓવાળા આકાશના એક વિભાગની એક સાથે છબી મેળવવાનું શક્ય બનાવે છે. આવી દરેક ઈમેજ કમ્પ્યુટર મેમરીના કેટલાય ગીગાબાઈટ્સ લે છે. એક અવલોકન રાત્રિ દરમિયાન, કુલ કેટલાય ટેરાબાઈટની માહિતી મેળવી શકાય છે.

ખગોળશાસ્ત્રના સાધનો અને ઉપકરણો એ આધુનિક ટેક્નોલોજીના અનન્ય ઉત્પાદનો છે જે આધુનિક ખગોળશાસ્ત્ર અને ભૌતિકશાસ્ત્રની હાલની સમસ્યાઓના ઉકેલોને પ્રાપ્ત કરવાનું શક્ય બનાવે છે.

પૃથ્વી પર એવા થોડા લોકો છે જે તારાઓવાળા આકાશના ભવ્ય ચિત્રની પ્રશંસામાં સ્થિર ન થાય. આ ચમકતા અને બહુરંગી વૈભવને જોતા, તમે અનૈચ્છિક રીતે પ્રશ્નો પૂછો: ત્યાં શું છે? આ દૂરની દુનિયા કેવી રીતે કામ કરે છે? શું ત્યાં જીવંત વસ્તુઓ છે? ખગોળશાસ્ત્રનું વિજ્ઞાન આ અને બીજા ઘણા સમાન પ્રશ્નોના જવાબ આપે છે.

"ખગોળશાસ્ત્ર" શબ્દ પ્રાચીન ગ્રીક શબ્દો ἀστήρ, ἄστρον (એસ્ટર, એસ્ટ્રોન - "સ્ટાર") અને νόμος (નોમોસ - "કસ્ટમ, સંસ્થા, કાયદો") પરથી આવ્યો છે. આ બ્રહ્માંડનું વિજ્ઞાન છે, જે અવકાશી પદાર્થોના સ્થાન, હલનચલન, બંધારણ, ઉત્પત્તિ અને વિકાસ અને તેમના દ્વારા રચાયેલી સિસ્ટમોનો અભ્યાસ કરે છે.

ખગોળશાસ્ત્રના વિભાગો

ખગોળશાસ્ત્ર દ્વારા અભ્યાસ કરાયેલ પદાર્થો અને ઘટનાઓની શ્રેણી ખૂબ મોટી છે: સૂર્ય, અન્ય તારાઓ, સૌરમંડળના ગ્રહો અને તેમના ઉપગ્રહો, એક્સ્ટ્રાસોલર ગ્રહો (એક્સોપ્લેનેટ), એસ્ટરોઇડ્સ, ધૂમકેતુઓ, ઉલ્કાઓ, આંતરગ્રહીય દ્રવ્ય, ઇન્ટરસ્ટેલર મેટર, પલ્સર, બ્લેક હોલ. , નિહારિકાઓ, તારાવિશ્વો અને તેમના ક્લસ્ટરો, ક્વાસાર અને ઘણું બધું. આ સંદર્ભે, ખગોળશાસ્ત્રના વિજ્ઞાનને મુખ્ય વિભાગોમાં વહેંચવામાં આવ્યું છે:

ખગોળશાસ્ત્ર- લ્યુમિનિયર્સની હિલચાલ અને તેમની દેખીતી સ્થિતિનો અભ્યાસ કરે છે;

અવકાશી મિકેનિક્સ- અવકાશી પદાર્થોની ગતિના નિયમોનો અભ્યાસ કરે છે, અવકાશી પદાર્થોના સમૂહ અને આકાર અને તેમની સિસ્ટમોની સ્થિરતા નક્કી કરે છે;

એસ્ટ્રોફિઝિક્સ- અવકાશી પદાર્થોની રચના, ભૌતિક ગુણધર્મો અને રાસાયણિક રચનાનો અભ્યાસ કરે છે;

કોસ્મોગોની(ગ્રીક કોસ્મોગોનિયા, કોસ્મોસમાંથી - વિશ્વ, બ્રહ્માંડ અને ગયો, ગોનિયા - જન્મ) - વિજ્ઞાનનું એક ક્ષેત્ર કે જે કોસ્મિક બોડીઝ અને તેમની સિસ્ટમ્સની ઉત્પત્તિ અને વિકાસનો અભ્યાસ કરે છે: તારાઓ અને તારાઓના ક્લસ્ટરો, તારાવિશ્વો, નિહારિકાઓ, સૌરમંડળ અને તે બધા તેના શરીરમાં શામેલ છે - સૂર્ય, ગ્રહો (પૃથ્વી સહિત), તેમના ઉપગ્રહો, એસ્ટરોઇડ્સ (અથવા નાના ગ્રહો), ધૂમકેતુઓ, ઉલ્કાઓ;

કોસ્મોલોજી(કોસ્મોસ + લોગો, ગ્રીક λόγος - શબ્દ, વાણી, વિચાર) - સમગ્ર બ્રહ્માંડના ગુણધર્મો અને ઉત્ક્રાંતિનો અભ્યાસ કરે છે. ખગોળશાસ્ત્ર એ ખૂબ જ પ્રાચીન વિજ્ઞાન છે, કારણ કે જિજ્ઞાસુ લોકો ફક્ત આપણા સમયમાં જ અસ્તિત્વમાં નથી, તેઓ પ્રાચીન સમયમાં અસ્તિત્વમાં હતા. પરંતુ તે પછી, અભ્યાસના શક્તિશાળી ટેકનિકલ માધ્યમોની ગેરહાજરીમાં, વ્યક્તિ ઘણી વસ્તુઓ વિશે માત્ર અનુમાન કરી શકે છે, ગાણિતિક ગણતરીઓના આધારે ધારણાઓ અથવા સૈદ્ધાંતિક પૂર્વધારણાઓ બનાવી શકે છે. જ્યારે પ્રથમ ટેલિસ્કોપ દેખાયો, ત્યારે ખગોળશાસ્ત્રને નોંધપાત્ર રીતે વધુ તકો મળી. 20મી સદી સુધીમાં, તેણે બ્રહ્માંડના જીવન અને વિકાસ વિશે પહેલેથી જ મોટી માત્રામાં સામગ્રી એકઠી કરી લીધી હતી, તેથી તેને શરતી રીતે બે શાખાઓમાં વહેંચવામાં આવી હતી: નિરીક્ષણ અને સૈદ્ધાંતિક. અવલોકન દ્વારા મેળવેલા ડેટાનું પછી વિશ્લેષણ કરવામાં આવે છે, બ્રહ્માંડનો અભ્યાસ કરવા માટે કોમ્પ્યુટર, ગાણિતિક અને વિશ્લેષણાત્મક મોડેલો બનાવવામાં આવે છે, અને પછી આ સૈદ્ધાંતિક તારણો અને પૂર્વધારણાઓ અવલોકન ખગોળશાસ્ત્ર દ્વારા પુષ્ટિ અથવા રદિયો આપવામાં આવે છે.

વિજ્ઞાનના વિકાસમાં મોટો ફાળો આપ્યો કલાપ્રેમી ખગોળશાસ્ત્ર. પરંતુ અમે તેના વિશે અલગથી વાત કરીશું.

ખગોળશાસ્ત્રની સમસ્યાઓ

ખગોળશાસ્ત્રના વિજ્ઞાનના કાર્યોમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છે:

1. અવકાશમાં અવકાશી પદાર્થોની દૃશ્યમાન અને વાસ્તવિક સ્થિતિઓ અને હલનચલનનો અભ્યાસ, તેમના કદ અને આકારો નક્કી કરવા.

2. અવકાશી પદાર્થોની રચનાનો અભ્યાસ, તેમાં રહેલા પદાર્થની રાસાયણિક રચના અને ભૌતિક ગુણધર્મો (ઘનતા, તાપમાન, વગેરે) નો અભ્યાસ.

3. વ્યક્તિગત અવકાશી પદાર્થોની ઉત્પત્તિ અને વિકાસ અને તેઓ જે સિસ્ટમો બનાવે છે તેની સમસ્યાઓનું નિરાકરણ.

4. બ્રહ્માંડના સૌથી સામાન્ય ગુણધર્મોનો અભ્યાસ, બ્રહ્માંડના અવલોકનક્ષમ ભાગ - મેટાગાલેક્સીના સિદ્ધાંતનું નિર્માણ.

અવકાશી પદાર્થોના અભ્યાસના ક્ષેત્રમાં પહેલેથી જ ઘણી બધી માહિતી એકઠી કરવામાં આવી છે. પરંતુ સ્પેક્ટરલ વિશ્લેષણ અને ફોટોગ્રાફીના આગમનના સંબંધમાં અવકાશી પદાર્થોની રચનાનો અભ્યાસ શક્ય બન્યો. અવકાશી પદાર્થોના ભૌતિક ગુણધર્મોનો અભ્યાસ 19મી સદીના ઉત્તરાર્ધમાં શરૂ થયો હતો, અને મુખ્ય સમસ્યાઓ માત્ર તાજેતરના વર્ષોમાં. તેથી, યુવા ખગોળશાસ્ત્રીઓ, તમારા માટે અહીં ઘણું કામ છે. વ્યક્તિગત અવકાશી પદાર્થોની ઉત્પત્તિ અને વિકાસની સમસ્યાઓના અંતિમ ઉકેલ માટે, અવલોકનોના પરિણામે પ્રાપ્ત સામગ્રીનો સંચય જરૂરી છે. હાલમાં, આવા ડેટા હજુ સુધી અવકાશી પદાર્થો અને તેમની સિસ્ટમોની ઉત્પત્તિ અને વિકાસની પ્રક્રિયાનું ચોક્કસ વર્ણન કરવા માટે પૂરતા નથી. તેથી, આ ક્ષેત્રમાં જ્ઞાન ફક્ત સામાન્ય વિચારણાઓ અને સંખ્યાબંધ વધુ કે ઓછા બુદ્ધિગમ્ય પૂર્વધારણાઓ સુધી મર્યાદિત છે. તેથી આ ક્ષેત્રમાં, યુવા ખગોળશાસ્ત્રીઓ પાસે કંઈક શોધવાનું હશે.

છેલ્લું કાર્ય (મેટાગાલેક્સીના સામાન્ય ગુણધર્મો વિશે સિદ્ધાંત બનાવવો) એ સૌથી મુશ્કેલ છે, કારણ કે તેના ઉકેલ માટે કેટલાક અબજ પ્રકાશ વર્ષોના અંતરે સ્થિત બ્રહ્માંડના પ્રદેશોમાં અવલોકન ડેટાની જરૂર છે, અને આધુનિક તકનીકી ક્ષમતાઓ હજી પણ આને મંજૂરી આપતી નથી. પરંતુ આ સમસ્યા હવે સૌથી વધુ દબાણયુક્ત છે, રશિયા સહિત સંખ્યાબંધ દેશોના ખગોળશાસ્ત્રીઓ તેને હલ કરવાનો પ્રયાસ કરી રહ્યા છે.

1. ખગોળશાસ્ત્ર શું અભ્યાસ કરે છે. અન્ય વિજ્ઞાન સાથે ખગોળશાસ્ત્રનું જોડાણ, તેનું મહત્વ

ખગોળશાસ્ત્ર * એ એક વિજ્ઞાન છે જે અવકાશી પદાર્થો અને તેમની પ્રણાલીઓની હિલચાલ, બંધારણ, ઉત્પત્તિ અને વિકાસનો અભ્યાસ કરે છે.તે જે જ્ઞાન સંચિત કરે છે તે માનવતાની વ્યવહારિક જરૂરિયાતોને લાગુ પડે છે.

* (આ શબ્દ બે ગ્રીક શબ્દો પરથી આવ્યો છે: એસ્ટ્રોન - લ્યુમિનરી, સ્ટાર ઇનોમોસ - કાયદો.)

ખગોળશાસ્ત્ર એ સૌથી જૂના વિજ્ઞાનોમાંનું એક છે; તે માનવ વ્યવહારિક જરૂરિયાતોના આધારે ઉદભવ્યું અને તેની સાથે વિકસિત થયું. પ્રારંભિક ખગોળશાસ્ત્રીય માહિતી હજારો વર્ષો પહેલા બેબીલોન, ઇજિપ્ત અને ચીનમાં જાણીતી હતી અને તેનો ઉપયોગ આ દેશોના લોકો દ્વારા સમય માપવા અને ક્ષિતિજની બાજુઓ તરફ દિશામાન કરવા માટે કરવામાં આવતો હતો.

અને આપણા સમયમાં, ખગોળશાસ્ત્રનો ઉપયોગ ચોક્કસ સમય અને ભૌગોલિક કોઓર્ડિનેટ્સ (નેવિગેશન, એવિએશન, એસ્ટ્રોનોટિક્સ, જીઓડીસી, કાર્ટોગ્રાફીમાં) નક્કી કરવા માટે થાય છે. ખગોળશાસ્ત્ર બાહ્ય અવકાશની શોધ અને સંશોધન, અવકાશ વિજ્ઞાનના વિકાસ અને અવકાશમાંથી આપણા ગ્રહના અભ્યાસમાં મદદ કરે છે. પરંતુ તે જે કાર્યોને હલ કરે છે તેનાથી દૂર રહે છે.

આપણી પૃથ્વી બ્રહ્માંડનો ભાગ છે. ચંદ્ર અને સૂર્ય તેના પર ઉછાળા અને પ્રવાહનું કારણ બને છે. સૌર કિરણોત્સર્ગ અને તેના ફેરફારો પૃથ્વીના વાતાવરણમાં પ્રક્રિયાઓ અને સજીવોની જીવન પ્રવૃત્તિને અસર કરે છે. ખગોળશાસ્ત્ર પૃથ્વી પરના વિવિધ કોસ્મિક પિંડોના પ્રભાવની પદ્ધતિઓનો પણ અભ્યાસ કરે છે.

ખગોળશાસ્ત્રનો અભ્યાસક્રમ તમે શાળામાં મેળવેલ ભૌતિકશાસ્ત્ર, ગણિત અને વિજ્ઞાનનું શિક્ષણ પૂર્ણ કરે છે.

આધુનિક ખગોળશાસ્ત્ર ગણિત અને ભૌતિકશાસ્ત્ર, જીવવિજ્ઞાન અને રસાયણશાસ્ત્ર, ભૂગોળ, ભૂસ્તરશાસ્ત્ર અને અવકાશ વિજ્ઞાન સાથે ગાઢ રીતે સંબંધિત છે. અન્ય વિજ્ઞાનની સિદ્ધિઓનો ઉપયોગ કરીને, તે બદલામાં, તેમને સમૃદ્ધ બનાવે છે, તેમના વિકાસને ઉત્તેજીત કરે છે, તેમના માટે નવા કાર્યોને આગળ ધપાવે છે.

ખગોળશાસ્ત્રનો અભ્યાસ કરતી વખતે, કઈ માહિતી વિશ્વસનીય તથ્યો છે અને સમય સાથે બદલાતી વૈજ્ઞાનિક ધારણાઓ શું છે તેના પર ધ્યાન આપવું જરૂરી છે.

ખગોળશાસ્ત્ર અવકાશમાં અવકાશની બાબતોનો અભ્યાસ કરે છે અને પ્રયોગશાળાઓમાં શક્ય ન હોય તેવા ભીંગડા, અને ત્યાંથી વિશ્વના ભૌતિક ચિત્રને વિસ્તૃત કરે છે, દ્રવ્ય વિશેના આપણા વિચારો. પ્રકૃતિના દ્વિભાષી-ભૌતિકવાદી વિચારના વિકાસ માટે આ બધું મહત્વપૂર્ણ છે.

સૂર્ય અને ચંદ્રના ગ્રહણની શરૂઆતની આગાહી, ધૂમકેતુઓનો દેખાવ, પૃથ્વી અને અન્ય અવકાશી પદાર્થોની ઉત્પત્તિ અને ઉત્ક્રાંતિની કુદરતી વૈજ્ઞાનિક સમજૂતીની શક્યતા દર્શાવે છે, ખગોળશાસ્ત્ર પુષ્ટિ કરે છે કે માનવ જ્ઞાનની કોઈ મર્યાદા નથી.

છેલ્લી સદીમાં, આદર્શવાદી ફિલસૂફોમાંના એક, માનવ જ્ઞાનની મર્યાદાઓને સાબિત કરતા, એવી દલીલ કરે છે કે લોકો કેટલાક પ્રકાશકોના અંતરને માપવા સક્ષમ હોવા છતાં, તેઓ ક્યારેય તારાઓની રાસાયણિક રચના નક્કી કરી શકશે નહીં. જો કે, સ્પેક્ટ્રલ વિશ્લેષણ ટૂંક સમયમાં મળી આવ્યું હતું, અને ખગોળશાસ્ત્રીઓએ માત્ર તારાઓના વાતાવરણની રાસાયણિક રચના જ સ્થાપિત કરી ન હતી, પરંતુ તેમનું તાપમાન પણ નક્કી કર્યું હતું. માનવ જ્ઞાનની મર્યાદા દર્શાવવાના બીજા ઘણા પ્રયત્નો પણ નિષ્ફળ ગયા છે. આમ, વૈજ્ઞાનિકોએ સૌપ્રથમ સૈદ્ધાંતિક રીતે ચંદ્રની સપાટીના તાપમાનનો અંદાજ કાઢ્યો, પછી તેને થર્મોલિમેન્ટ અને રેડિયો પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને પૃથ્વી પરથી માપ્યું, પછી આ ડેટાને લોકો દ્વારા ચંદ્ર પર બનાવેલા અને મોકલેલા સ્વચાલિત સ્ટેશનોના સાધનો દ્વારા પુષ્ટિ મળી.

2. બ્રહ્માંડનો સ્કેલ

તમે પહેલાથી જ જાણો છો કે પૃથ્વીનો પ્રાકૃતિક ઉપગ્રહ, ચંદ્ર, આપણા માટે સૌથી નજીકનો અવકાશી પદાર્થ છે, કે આપણો ગ્રહ, અન્ય મોટા અને નાના ગ્રહો સાથે, સૌરમંડળનો ભાગ છે, કે બધા ગ્રહો સૂર્યની આસપાસ ફરે છે. બદલામાં, સૂર્ય, આકાશમાં દેખાતા તમામ તારાઓની જેમ, આપણા તારામંડળનો એક ભાગ છે - ગેલેક્સી. ગેલેક્સીના પરિમાણો એટલા મોટા છે કે 300,000 કિમી/સેકંડની ઝડપે મુસાફરી કરતો પ્રકાશ પણ એક લાખ વર્ષમાં એક ધારથી બીજી ધાર સુધીનું અંતર કાપે છે. બ્રહ્માંડમાં ઘણી સમાન તારાવિશ્વો છે, પરંતુ તે ખૂબ દૂર છે, અને આપણે તેમાંથી માત્ર એક જ નરી આંખે જોઈ શકીએ છીએ - એન્ડ્રોમેડા નેબ્યુલા.

વ્યક્તિગત તારાવિશ્વો વચ્ચેનું અંતર સામાન્ય રીતે તેમના કદ કરતાં દસ ગણું વધારે હોય છે. બ્રહ્માંડના સ્કેલનું સ્પષ્ટ ચિત્ર મેળવવા માટે, આકૃતિ 1નો કાળજીપૂર્વક અભ્યાસ કરો.

તારાઓ બ્રહ્માંડમાં અવકાશી પદાર્થોનો સૌથી સામાન્ય પ્રકાર છે, અને તારાવિશ્વો અને તેમના ક્લસ્ટરો તેના મૂળભૂત માળખાકીય એકમો છે. તારાવિશ્વોમાં તારાઓ અને તારાવિશ્વો વચ્ચેની જગ્યા ગેસ, ધૂળ, પ્રાથમિક કણો, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશન, ગુરુત્વાકર્ષણ અને ચુંબકીય ક્ષેત્રોના સ્વરૂપમાં અત્યંત દુર્લભ પદાર્થોથી ભરેલી છે.

ગતિના નિયમો, અવકાશી પદાર્થો અને તેમની પ્રણાલીઓની રચના, ઉત્પત્તિ અને વિકાસનો અભ્યાસ કરીને, ખગોળશાસ્ત્ર આપણને સમગ્ર બ્રહ્માંડની રચના અને વિકાસનો ખ્યાલ આપે છે.

તમે બ્રહ્માંડના ઊંડાણમાં પ્રવેશ કરી શકો છો અને ટેલિસ્કોપ અને અન્ય સાધનોની મદદથી અવકાશી પદાર્થોની ભૌતિક પ્રકૃતિનો અભ્યાસ કરી શકો છો જે આધુનિક ખગોળશાસ્ત્રને વિજ્ઞાન અને ટેકનોલોજીના વિવિધ ક્ષેત્રોમાં પ્રાપ્ત થયેલી સફળતાઓને આભારી છે.