astrofüüsikas

Astrofüüsikas on füüsika haru, mis uurib taevakehade ja kosmose nähtuste omadusi ning nende ilmingute aluseks olevaid füüsikalisi mehhanisme. Uurimisvaldkond hõlmab tähtede eluiga ja tuumareaktsioone, galaktikate ning kosmose struktuure ning äärmuslikke objekte nagu mustad augud ja neutrontähed, samuti kosmose taustakiirgust ja universumi evolutsiooni.

Ajalugu: Astrofüüsika juured ulatuvad astronoomia varasemasse aega; 20. sajandil ühendati vaatlused teooriaga ning relatiivsus ja kvantfüüsika. Sügava panuse on andnud teadlased nagu Einstein ja Chandrasekhar, ning kosmoloogia arengus mängivad võtmerolli kosmiline taustkiirgus ja universumi laienemine.

Peamised alad: tähtede füüsika (tähtede tekkimine, ehitus ja evolutsioon), galaktikate ja kosmoloogia (galaktikate moodustumine, suurstruktuurid, pimedat ainet), kompaktsete objektide astrofüüsika (mustad augud, neutrontähed, magnetarid), aktiivsed galaktikatuled ja gravitatsiooniline astrofüüsika (gravitatsioonilised lained).

Metoodika: astrofüüsikas ühendatakse vaatlused, mis hõlmavad erinevate spektri osade andmeid (raadioteleskoobid, optilised, röntgen- ja γ-kiirgus) koos spektraalse analüüsi, fotomeetria ja astrometria ning teooria ja arvutusmudelitega. Numeerilised simulatsioonid ja relativistlik modelleerimine on olulised äärmuslike nähtuste, nagu mustade aukude ja varajase universumi tingimuste, uurimisel.

Vahendid ja kogukond: uurimisi toetavad nii maapealsed kui kosmoseteleskoobid (nt Hubble, Chandra, XMM-Newton, Gaia, ALMA, VLA, Keck) ning observatooriumid. Kosmosealustel instrumentidel on oluline roll röntgen- ja γ-kiirguse ning gravitatsiooniliste lainete andmete kogumisel (LIGO, Virgo, KAGRA).