Astronomy 101: The Basics of Learning Astronomy

Astronomie is een van de oudste wetenschappen van de mensheid. De basisactiviteit is om de lucht te bestuderen en te leren wat we in het universum zien. Observationele astronomie is een activiteit die amateur-waarnemers leuk vinden als hobby en tijdverdrijf en was het eerste type astronomie dat mensen deden. Er zijn miljoenen mensen in de wereld die stargaze regelmatig vanuit hun achtertuinen of persoonlijke observatoria. De meesten zijn niet per se opgeleid in de wetenschap, maar kijken gewoon graag naar de sterren. Anderen zijn opgeleid, maar verdienen niet hun brood met de astronomie.

Aan de professionele onderzoekszijde zijn er meer dan 11.000 astronomen die zijn opgeleid om diepgaande studies van de sterren en sterrenstelsels te doen. Van hen en hun werk halen we ons basisbegrip van het universum. Het is zo'n interessant onderwerp en roept veel astronomie-gerelateerde vragen op in de hoofden van mensen over de kosmos zelf, hoe het is begonnen, wat daarbuiten is en hoe we het verkennen.

Wanneer mensen het woord 'astronomie' horen, denken ze meestal aan sterren kijken. Dat is eigenlijk hoe het begon - door mensen die naar de lucht keken en in kaart brachten wat ze zagen. 'Astronomie' komt uit twee oude Griekse termen astron voor "ster" en nomia voor "wet" of "wetten van de sterren". Dat idee ligt eigenlijk ten grondslag aan de geschiedenis van astronomie: een lange weg om uit te zoeken wat objecten in de lucht zijn en welke natuurwetten hen beheersen. Om kosmische objecten te begrijpen, moesten mensen veel observeren. Dat toonde hen de bewegingen van objecten in de lucht en leidde tot het eerste wetenschappelijke begrip van wat ze zouden kunnen zijn.

Door de hele menselijke geschiedenis heen hebben mensen astronomie 'gedaan' en uiteindelijk ontdekten ze dat hun waarnemingen van de hemel hen aanwijzingen gaven voor het verstrijken van de tijd. Het mag geen verrassing zijn dat mensen meer dan 15.000 jaar geleden de lucht begonnen te gebruiken. Het bood duizenden jaren geleden handige toetsen voor navigatie en het maken van kalenders. Met de uitvinding van instrumenten als de telescoop begonnen waarnemers meer te leren over de fysieke kenmerken van de sterren en planeten, waardoor ze zich afvroegen wat hun oorsprong was. De studie van de hemel ging van een culturele en civiele praktijk naar het rijk van de wetenschap en wiskunde.

Wat zijn dus de belangrijkste doelen die astronomen bestuderen? Laten we beginnen met sterren - het hart van astronomiestudies. Onze zon is een ster, een van misschien wel een biljoen sterren in de Melkweg. De melkweg zelf is er een van talloze sterrenstelsels in het universum. Elk bevat enorme populaties sterren. Melkwegstelsels zelf worden verzameld in clusters en superclusters die de astronomen de 'grootschalige structuur van het heelal' noemen.

Ons eigen zonnestelsel is een actief studiegebied. Vroege waarnemers merkten op dat de meeste sterren niet leken te bewegen. Maar er waren objecten die tegen de achtergrond van sterren leken te zwerven. Sommigen bewogen langzaam, anderen relatief snel het hele jaar door. Ze noemden deze "planeten", het Griekse woord voor "zwervers". Tegenwoordig noemen we ze gewoon 'planeten'. Er zijn ook asteroïden en kometen "die er zijn", die ook door wetenschappers worden bestudeerd.

Niet alleen sterren en planeten bevolken de melkweg. Er zijn ook gigantische wolken van gas en stof, genaamd "nevels" (het Griekse meervoud voor "wolken"). Dit zijn plaatsen waar sterren worden geboren, of soms zijn het gewoon de overblijfselen van gestorven sterren. Enkele van de gekste "dode sterren" zijn eigenlijk neutronensterren en zwarte gaten. Dan zijn er quasars en rare "beesten" genaamd magnetars, net zoals botsende sterrenstelsels, en nog veel meer. Buiten ons eigen sterrenstelsel (de Melkweg) ligt een verbazingwekkende verzameling sterrenstelsels, variërend van spiralen zoals die van onszelf lenticulaire vormen, bolvormige en zelfs onregelmatige sterrenstelsels.

Zoals je kunt zien, blijkt astronomie een complex onderwerp te zijn en het vereist verschillende andere wetenschappelijke disciplines om de mysteries van de kosmos op te lossen. Om astronomieonderwerpen goed te kunnen bestuderen, combineren astronomen aspecten van wiskunde, scheikunde, geologie, biologie en natuurkunde.

De astronomische wetenschap is onderverdeeld in afzonderlijke subdisciplines. Planetaire wetenschappers bestuderen bijvoorbeeld werelden (planeten, manen, ringen, asteroïden en kometen) binnen ons eigen zonnestelsel, evenals die in een baan om verre sterren. Zonnefysici richten zich op de zon en haar effecten op het zonnestelsel. Hun werk helpt ook bij het voorspellen van zonneactiviteit zoals fakkels, massa-ejecties en zonnevlekken.

Astrofysici passen natuurkunde toe op de studies van sterren en sterrenstelsels om precies uit te leggen hoe ze werken. Radioastronomen gebruiken radiotelescopen om de radiofrequenties te bestuderen die worden afgegeven door objecten en processen in het heelal. Ultraviolette, röntgen-, gammastraling- en infraroodastronomie onthult de kosmos in andere golflengten van licht. Astrometrie is de wetenschap van het meten van afstanden in de ruimte tussen objecten. Er zijn ook wiskundige astronomen die getallen, berekeningen, computers en statistieken gebruiken om uit te leggen wat anderen in de kosmos waarnemen. Ten slotte bestuderen kosmologen het universum als geheel om de oorsprong en evolutie ervan in bijna 14 miljard jaar te helpen verklaren.

Astronomen gebruiken observatoria die zijn uitgerust met krachtige telescopen die hen helpen het zicht op zwakke en verre objecten in het universum te vergroten. Astronomietools, zoals de armillaire bolwerden gebruikt door vroege astronomen en nieuwe instrumenten kwamen tot stand toen de studie van de astronomie evolueerde. Ze gebruiken ook instrumenten, spectrografen genaamd, die het licht van sterren, planeten, sterrenstelsels en nevels ontleden en meer details onthullen over hoe ze werken. Gespecialiseerde lichtmeters (fotometers genoemd) helpen hen bij het meten van de verschillende sterrenhelderheid. Goed uitgeruste observatoria zijn verspreid over de hele planeet. Ze cirkelen ook hoog boven het aardoppervlak, met zo'n ruimtevaartuig als Hubble-ruimtetelescoop zorgen voor duidelijke beelden en gegevens vanuit de ruimte. Om verre werelden te bestuderen, sturen planetaire wetenschappers ruimtevaartuigen op lange termijn expedities, Marslanders zoals Nieuwsgierigheid, Cassini Saturnus missie, en vele, vele anderen. Die sondes bevatten ook instrumenten en camera's die gegevens verstrekken over hun doelen.

Door naar de sterren en sterrenstelsels te kijken, begrijpen we hoe ons universum is ontstaan ​​en hoe het werkt. Kennis van de zon helpt bijvoorbeeld om sterren te verklaren. Het bestuderen van andere sterren geeft inzicht in hoe de zon werkt. Naarmate we verder weg gelegen sterren bestuderen, leren we meer over de Melkweg. Het in kaart brengen van ons sterrenstelsel vertelt ons over zijn geschiedenis en welke omstandigheden er waren die ons zonnestelsel hielpen vormen. Het in kaart brengen van andere sterrenstelsels voor zover we kunnen detecteren, leert lessen over de grotere kosmos. In de sterrenkunde valt altijd iets te leren. Elk object en elke gebeurtenis vertelt een verhaal over de kosmische geschiedenis.

In een heel reële zin geeft astronomie ons een idee van onze plaats in het universum. Wijlen astronoom Carl Sagan zei het heel beknopt toen hij zei: 'De kosmos is in ons. We zijn gemaakt van sterrenstof. We zijn een manier voor het universum om zichzelf te kennen. "