천문학의 이론들
이론 천문학자들은 분석 모델과 계산 수치를 포함한 여러 도구를 사용한다. 각각의 도구는 특별한 장점을 가지고 있다. 프로세스 분석 모델은 현재 진행 중인 문제의 핵심에 대한 광범위한 통찰력을 제공하기에 적합합니다. 수치 모델은 관측되지 않았던 현상과 효과의 존재를 나타낸다. 천문학 이론가들은 이론 모델을 만들고 그 모델의 관측 결과를 예측하려고 한다. 한 모델에 의해 예측된 현상 관찰은 천문학자가 현상을 가장 잘 묘사할 수 있으며 여러 대체 또는 충돌하는 모델 사이에서 선택할 수 있도록 되어 있다.
이론가들은 새로운 자료를 고려하여 모델을 만들기도 하고 수정하기도 한다. 데이터와 모델 결과의 불일치의 경우 일반적인 경향은 모형이 데이터에 맞는 결과를 생성하도록 최소한의 수정을 시도하는 것이다. 경우에 따라서는 시간이 지남에 따라 일치하지 않는 데이터가 많을 경우 모형이 완전히 폐기될 수 있습니다.
이론 천문학자들이 모델링한 현상은 다음과 같다 : 항성역학 및 진화; 은하 형성; 우주에 있는 물질의 대규모 분포; 우주선의 기원; 끈 우주론과 천체 물리학을 포함한 일반 상대성 이론과 물리적 우주론 천체물리 상대성이론은 연구된 물리적 현상에서 중력이 중요한 역할을 하는 대규모 구조의 특성을 측정하는 도구이며 블랙홀(천체) 물리학과 중력파 연구의 기초가 된다. 현재 람다 CDM 모델에 포함된 천문학에서 널리 받아들여져 연구된 이론과 모델은 빅뱅, 암흑물질, 물리학의 기본 이론이다. 천체물리학은 물리학과 화학 원리를 채택해 우주에서 천체의 위치나 움직임보다 천체의 성질을 확인하는 것을 목적으로 하는 천문학 분야이다. 태양, 다른 항성, 은하, 태양계 외행성, 성간 매질, 우주 마이크로파 배경 복사 등이 연구 대상입니다. 전자기 스펙트럼의 모든 부분에 걸쳐 방출량이 검사되고 검사되는 특성에는 광도, 밀도, 온도, 화학 조성이 포함된다. 천체물리학은 매우 광범위한 과목이기 때문에 천체물리학자들은 보통 역학, 전자 역학, 통계역학, 열역학, 양자역학, 상대성이론, 원자 입자물리학, 원자 분자물리학 등 많은 물리학 분야를 적용한다. 실제로, 현대 천문학 연구는 이론 물리학과 관측 물리학 분야에서 상당한 분량을 담당하고 있다. 천체물리학자들의 연구 영역에는 다크매터, 다크 에너지, 블랙홀의 특성을 측정하려는 시도, 시간 여행이 가능한지, 웜홀이 형성 가능한지, 다원 우주의 존재 여부, 우주의 기원과 최종 운명이 포함되어 있습니다.
-우주화학
우주화학은 우주에서 분자의 풍부함과 반응, 그리고 방사능과의 상호작용을 연구하는 것이다. 그 학문은 천문학과 화학의 반복이다. 천체 화학이라는 용어는 태양계와 성간 매체에 적용된다. 운석 등 태양계 물체의 원소 및 동위원소 비율의 풍부성에 대한 연구는 우주화학으로도 불리며, 스타크래프트와 분자의 상호작용과 방사선의 상호작용을 분자 천체물리학으로 부르기도 한다. 분자 가스 구름의 형성, 원자와 화학적 구성, 진화, 운명은 태양계 형성의 구름에 의해 야기되기 때문에 특히 주목하는 일이다.
-우주생물학
우주생물학은 우주 생명의 기원, 초기 진화, 분포, 그리고 미래와 관련된 학문 간 과학 분야다. 우주생물학은 외계 생명체가 존재하는지, 존재한다면 인류가 어떻게 이를 감지하는지를 다룬다.
우주생물학은 분자생물학, 생물물리학, 생화학, 천문학, 물리 우주학, 외계행성학, 지질학을 이용해 생명체가 다른 세계에 있을 가능성을 조사하고 지구 상 생물권과 다를 수 있는 생물 구역을 인식하는 데 도움이 된다. 생명의 기원과 초기 진화는 우주생물학의 학문 중 불가분의 부분이다. 우주생물학은 기존 과학 데이터의 해석과 관련하여 맥락을 제공하는 것으로 추정되지만, 우주생물학은 주로 기존 과학이론에 부합하는 가설과 관련되어 있습니다. 이 분야 간에는 행성계의 기원, 우주 유기화합물의 기원, 암수-탄소의 상호작용, 지구의 생물 발생, 행성의 거주 가능성, 생명 감지의 생물표지 연구, 지구와 우주의 도전에 적응할 수 있는 생명체의 잠재성에 관한 연구가 있다.
분석 모델과 계산 수치를 포함한 여러 도구를 사용한다. 각각의 도구는 특별한 장점을 가지고 있다. 프로세스 분석 모델은 현재 진행 중인 문제의 핵심에 대한 광범위한 통찰력을 제공하기에 적합합니다. 수치 모델은 관측되지 않았던 현상과 효과의 존재를 나타낸다. 천문학 이론가들은 이론 모델을 만들고 그 모델의 관측 결과를 예측하려고 한다. 한 모델에 의해 예측된 현상 관찰은 천문학자가 현상을 가장 잘 묘사할 수 있으며 여러 대체 또는 충돌하는 모델 사이에서 선택할 수 있도록 되어 있다. 이론가들은 새로운 자료를 고려하여 모델을 만들기도 하고 수정하기도 한다. 데이터와 모델 결과의 불일치의 경우 일반적인 경향은 모형이 데이터에 맞는 결과를 생성하도록 최소한의 수정을 시도하는 것이다. 경우에 따라서는 시간이 지남에 따라 일치하지 않는 데이터가 많을 경우 모형이 완전히 폐기될 수 있습니다.
이론 천문학자들이 모델링한 현상은 다음과 같다 : 항성 역학 및 진화; 은하 형성; 우주에 있는 물질의 대규모 분포; 우주선의 기원; 끈 우주론과 천체 물리학을 포함한 일반 상대성 이론과 물리적 우주론 천체물리 상대성이론은 연구된 물리적 현상에서 중력이 중요한 역할을 하는 대규모 구조의 특성을 측정하는 도구이며 블랙홀(천체) 물리학과 중력파 연구의 기초가 된다. 현재 람다 CDM 모델에 포함된 천문학에서 널리 받아들여져 연구된 이론과 모델은 빅뱅, 암흑물질, 물리학의 기본 이론이다. 천체물리학은 물리학과 화학 원리를 채택해 우주에서 천체의 위치나 움직임보다 천체의 성질을 확인하는 것을 목적으로 하는 천문학 분야이다. 태양, 다른 항성, 은하, 태양계 외행성, 성간 매질, 우주 마이크로파 배경 복사 등이 연구 대상입니다. 전자기 스펙트럼의 모든 부분에 걸쳐 방출량이 검사되고 검사되는 특성에는 광도, 밀도, 온도, 화학 조성이 포함된다. 천체물리학은 매우 광범위한 과목이기 때문에 천체물리학자들은 보통 역학, 전자 역학, 통계역학, 열역학, 양자역학, 상대성이론, 원자 입자물리학, 원자 분자물리학 등 많은 물리학 분야를 적용한다. 실제로, 현대 천문학 연구는 이론 물리학과 관측 물리학 분야에서 상당한 분량을 담당하고 있다. 천체물리학자들의 연구 영역에는 다크매터, 다크 에너지, 블랙홀의 특성을 측정하려는 시도, 시간 여행이 가능한지, 웜홀이 형성 가능한지, 다원 우주의 존재 여부, 우주의 기원과 최종 운명이 포함되어 있습니다.
-물리 우주론
물리 우주론의 갈래로 불리는 우주의 대규모 구조에 대한 관찰은 우주의 형성과 진화에 대한 깊은 이해를 제공한다. 현대 우주론의 기본이론은 우리 우주가 한 시기에 시작되어 138억 년[79년]에 걸쳐 현재의 빅뱅으로 확장되었다는 것이고, 이 이론은 빅뱅의 개념을 잘 받아들인 것은 1965년 마이크로파 배경 방사선의 발견으로 거슬러 올라간다.
이 팽창 과정에서 우주는 몇 가지 진화 단계를 거쳤다. 초기에는 우주가 빠른 속도로 팽창하면서 시작 조건을 균질화했다는 이론이다. 이후 핵 합성은 초기 우주의 원소를 풍부하게 만들었다. 최초의 중성 원자가 원시 이온의 해수면에서 형성되었을 때, 공간은 방사선에 의해 투명하여 오늘날 마이크로파 배경에서 방사되는 것처럼 보이는 에너지를 방출한다. 팽창하는 우주는 항성 에너지가 부족해 암흑기를 겪는다. 물질의 계층 구조는 공간 질량 밀도에서 미세한 변화가 일어나기 시작했다. 가장 밀도가 높은 지역에 축적된 물질은 가스 구름과 가장 초기 별인 연대 III 항성을 형성한다. 사람들은 이 거대한 별들이 이온화 과정을 촉발시켜 초기 우주에서 많은 무거운 원소를 만들어냈고, 이 원소들이 핵붕괴를 통해 더 가벼운 원소를 만들어 핵 합성의 주기를 더 길게 지속시켰다고 믿었다. 중력 통계는 실을 모아 틈새에 여백을 남겨 놓은 것이다. 점차 가스와 먼지의 조직이 최초의 원시 은하를 합성했다. 이 물질들은 시간이 지날수록 더 많은 물질들을 끌어당겨 은하단과 군거, 그리고 더 큰 규모의 초기 성단으로 구성되는 경우가 많습니다.
다양한 물리학 분야에서 우주 연구가 중요하다. 학문 간에는 양자역학, 입자물리학, 플라스마 물리학, 응축 물리학, 통계역학, 광학, 핵물리학 등의 분야가 있다.
우주 구조의 기본은 암 물질과 암 에너지이다. 이것들은 현재 96%의 우주 질량을 형성하고 있으며, 그것이 지배적인 성분으로 여겨지고 있다. 이러한 이유 때문에 이러한 요소들을 이해하는 물리학은 많은 노력을 필요로 한다.
외부 은하계
우리 은하 밖의 물체에 대한 연구는 은하의 형성 및 진화, 형태학(설명), 분류, 활동 은하 관측, 그리고 더 큰 규모의 은하군 및 성단 등과 관련된 천문학의 한 분야이다. 마지막으로, 후자는 우주의 대규모 구조에 대한 이해를 위해 중요하다.
대부분의 은하는 분류 체계가 가능한 뚜렷한 모양으로 조직되어 있다. 이들은 일반적으로 나선 은하, 타원 은하, 불규칙 은하로 나뉜다. 이름에서 알 수 있듯이 타원은 타원형의 단면을 가지고 있다. 별은 선호하는 방향이 아니라 임의 궤도를 따라 이동한다. 이 은하들은 성간 먼지를 거의 혹은 아예 포함하지 않는다. 타원 은하계는 은하단 중심부에서 더 흔히 볼 수 있는데, 아마도 큰 은하계의 합병을 통해서 형성되었을 것이다. 나선은하는 평탄하게 회전하는 원반으로 이루어져 있으며 일반적으로 돌출부나 막대기가 가운데에 위치하여 바깥으로 나선형의 밝은 팔을 따라 전진한다. 팔은 거대한 젊은 별들이 푸른 색조를 내는 별에서 생성되는 먼지의 영역이다. 나선은하가 노성의 후광에 둘러싸였다. 은하수와 우리 은하의 가장 가까운 이웃 중 하나인 선녀 자은 하이다. 불규칙한 은하는 외관이 혼란스러워 나선형도, 타원형도 아니다. 약 4분의 1의 은하가 불규칙적으로 만들어지는데, 이런 은하의 특이한 모양은 아마도 중력 상호작용의 결과일 것입니다.
이벤트 은하(active galaxy)는 별·먼지·천연가스 이외의 다른 자원에서 상당량의 에너지를 방출해 만들어내는 것을 말한다. 중심부의 동네에서 작동해 낙하 물질로부터 방사선을 방출하는 초초고 질량 블랙홀로 알려져 있다.
전파 별은 스펙트럼의 무선 부분에서 매우 밝은 활동 은하로 거대한 양의 음부나 가스 흐름을 방출한다. 더 짧은 주파수의 고에너지 방사선을 방출하는 활동 은하로는 서포트 은하, 퀘이사 은하, 블레이저 은하 등이 있다. 준성은 알려진 우주 중에서 가장 지속적으로 빛을 발한다. 우주의 대규모 구조는 은하 집단과 성단으로 표현된다. 이 구조는 그룹 층을 이루고 있으며, 가장 큰 것이 슈퍼 클러스터다. 집단 물질은 필라멘트와 벽면으로 이뤄져 그 사이에 엄청난 공백을 남겼다. 은하수의 중심에는 초대질량 블랙홀이라고 불리는 것을 중심으로 한 막대 모양의 부풀어 오름이 있다. 이것은 코어에서 나선형으로 자란다 4개의 주요 암으로 둘러싸여 있습니다. 이 영역에는 젊은 I형 항성이 많이 존재한다. 원반은 구형이 오래된 개체군 II 별과 구형의 성단으로서 알려진 비교적 밀집한 성단에 둘러싸여 있다. 별들 사이에는 성간 매질이 있고 물질이 드문드문 있는 영역이다. 가장 밀집된 영역에서는 수소 분자 및 다른 원소의 분자 구름이 별 형성 영역을 형성한다. 이들은 작은 별의 전핵 또는 어두운 성운으로 시작하여 (청바지의 길이에 따라 결정되는 양으로) 집중 붕괴하고 작은 프로 토스터를 형성합니다. 보다 거대한 별이 나타남에 따라, 그것들은 구름을 빛나는 가스와 플라스마의 HII 영역(이온화된 원자상 수소)으로 바꾼다. 성풍과 이들 별에서의 초신성 폭발로 구름은 최종적으로 분산되고 많은 경우 젊은 성단이 하나 이상 남게 된다. 이들 성단은 서서히 분산되고 별은 은하수 인구와 합류한다. 은하수나 다른 은하 물질의 운동학적 연구는 눈에 보이는 물질로 설명할 수 없을 정도로 많은 질량이 있음을 증명했다. 다크매터 헬로는 질량을 지배하고 있는 것처럼 보이지만, 이 다크매터의 성질은 아직 정해져 있지 않다.
태양은 주계열 항성이 된 후 꾸준히 40퍼센트에 달하는 밝기를 증가시켜 왔다 태양은 또, 지구에 큰 영향을 줄 가능성이 있는 광도의 주기적인 변화를 경험하고 있다. 태양의 눈에 보이는 표면은 광구라고 불린다. 이 층 위에는 색권으로 알려진 얇은 영역이 있다. 이것은 급격히 증가하는 온도의 전이 영역으로 둘러싸여 있습니다 그리고 마지막으로 과열된 코로나에 의해 둘러싸여 있습니다.
태양의 중심은 핵융합을 일으키기에 충분한 온도와 압력을 가진 영역이다. 코어의 위쪽은, 플라스마가 방사에 의해서 에너지 플럭스를 반송하는 방사 존이다. 그 위는 가스 재료가 주로 대류로 불리는 가스의 물리적 변위에 의해 에너지를 수송하는 대류 영역이다. 대류 역 내의 질량의 움직임이 태양 스포트를 발생시키는 자기 활동을 낳는다고 생각되고 있다.
플라스마 입자의 태양풍은 태양계의 가장 바깥쪽 한계에서 헬리오 포즈에 이를 때까지 끊임없이 태양에서 바깥으로 흐르고 있다. 태양풍이 지구를 통과할 때 지구의 자기장(자기권)과 상호 작용하여 태양풍을 멀리하는데, 지구를 감싸는 반알렌 방사대를 만드는 것도 있다. 오로라는 태양풍 입자가 자속선에 의하여 지구의 극지로 인도되어 거기서 선이 대기 중에 강하할 때 만들어진다. 외계행성뿐 아니라 행성, 달, 왜성, 혜성, 소행성, 태양 주위를 도는 다른 천체 집합체를 연구하는 학문이다. 태양계는 처음에 망원경을 통과했고, 후에 우주선을 통해 비교적 좋은 연구를 진행했다. 비록 많은 새로운 발견이 여전히 존재하지만, 이것은 태양 행성계의 형성과 진화 전반에 대한 이해를 제공한다. 태양계는 내부 태양계(내부 행성과 소행성대로 구분), 외부 태양계(외부 행성과 반인 마로 구분), 혜성, 네프 투냐 횡단지역(쿠퍼대, 산란 원반으로 구분), 가장 먼 지역(예: 지구권, 지구경계)으로 나뉜다. Eort Cloud를 광년으로 확장할 수 있습니다. 지구 내부의 행성은 수성, 금성, 지구, 화성으로 이루어져 있다. 외계계의 대행성은 가스 거성과 얼음 거성이다. 이 행성들은 46억 년 전 태양을 둘러싼 최초의 원행성 원반에서 만들어졌다. 중력과 충돌, 가속 등의 과정을 통해 원반은 시간과 함께 원행성 물질 덩어리를 형성한다. 태양풍의 복사 압력은 대부분 정제되지 않은 물질을 방출하고 질량이 충분한 행성만이 그들의 기체 대기를 유지한다. 이 행성들은 계속해서 많은 충돌기로 증명된 맹렬한 폭격 기간 동안에 남아 있는 물질을 제거하거나 배출한다. 일단 행성이 충분한 질량에 도달하면, 행성이 분화하는 동안, 서로 다른 밀도 물질이 안에서 분리됩니다. 이 과정은 프레임과 외부 지각에 둘러싸인 돌이나 금속의 중심을 형성할 수 있습니다. 중심핵은 고체와 액체 영역을 포함할 수 있고, 일부 행성 중심핵은 태양풍 박리로부터 대기권을 보호하는 자기장을 생성한다. 행성이나 달 내부 열은 방사성 물질(예: 우라늄, 칼륨, 26Al)의 붕괴나 다른 물체와 상호작용하는 조수가 가열돼 인체의 충돌을 일으켜 발생한다. 어떤 행성과 달은 화산과 지질학 등의 지질학적 과정을 추진하기 위해 충분한 열량을 축적한다. 대기를 축적하거나 유지하는 데도 바람이나 물의 표면이 침식된다. 조석 가열이 없는 작은 몸은 더욱 빨리 냉각된다
천문학 및 천체물리학은 다른 주요 과학 분야와 중요한 학문 간 연계를 발전시켰다. 고고학적, 인류학적 증거를 활용하여 고대 혹은 전통적 천문학을 문화적 맥락에서 연구하는 학문이다. 우주생물학은 외계 생물계의 출현과 진화에 관한 연구로 특히 비지상 생명체의 가능성을 강조한다. 천체물리학(Strostatistics)은 방대한 양의 관측 천체물리학 데이터 분석에 통계를 적용하는 것이다.
생성, 상호작용, 파괴를 포함해 우주에서 발견되는 화학물질에 관한 연구는 우주화학으로 불린다. 이 물질들은 보통 분자 구름에서 발견되지만, 저온 별과 갈색 왜성들, 행성들에서도 발견된다. 우주화학은 원소의 기원과 동위원소 비율의 변화를 포함해 태양계 안에서 발견되는 화학물질에 관한 연구이다. 어느 분야나 천문학과 화학 분야의 중복을 보여준다. 포렌식 천문학으로서 마지막으로 천문학에서 나온 방법들이 법과 역사의 문제를 해결하는 데 쓰였다.