Istraživanje svemira pomaže nam razumjeti naše mjesto u svemiru i temeljno funkcioniranje kozmosa. Ovo ogromno prostranstvo izvan Zemljine atmosfere ispunjeno je fascinantnim objektima i fenomenima. Krenimo na putovanje kako bismo razumjeli neke ključne pojmove u astronomiji.
Svemir je ogromno, naizgled beskrajno prostranstvo koje sadrži sve, od najmanjih čestica do najvećih galaksija. Sastoji se od milijardi galaksija , od kojih svaka sadrži milijune ili čak milijarde zvijezda, planeta i drugih nebeskih tijela. Svemir također sadrži misteriozne tvari poput tamne tvari i tamne energije koje čine oko 96% ukupnog sadržaja mase i energije.
Naš solarni sustav maleni je dio galaksije Mliječni put. Sastoji se od Sunca , naše najbliže zvijezde, i svega što je gravitacijski povezano s njim, uključujući osam planeta , njihove mjesece i bezbrojne asteroide, komete i patuljaste planete. Četiri unutarnja planeta (Merkur, Venera, Zemlja i Mars) poznati su kao zemaljski planeti zbog svog stjenovitog sastava. Četiri vanjska planeta (Jupiter, Saturn, Uran i Neptun) nazivaju se plinoviti divovi , pri čemu su Jupiter i Saturn prvenstveno plinoviti, a Uran i Neptun "ledeni divovi".
Zvijezde su masivne, svjetleće sfere plazme koje na okupu drži gravitacija. Nastaju iz oblaka prašine i plina u procesu koji se naziva nuklearna fuzija \(: 4 \textrm{ H} \rightarrow \textrm{On} + \textrm{energije}\) , gdje se atomi vodika spajaju u helij, oslobađajući ogromne količine energije. Ovaj proces daje zvijezdama njihovu svjetlost i toplinu.
Galaksije su golemi sustavi zvijezda, zvjezdanih ostataka, međuzvjezdanog plina, prašine i tamne tvari, povezani gravitacijom. Mliječna staza, naša galaksija, samo je jedna od milijardi u svemiru. To je spiralna galaksija promjera oko 100 000 svjetlosnih godina, koja sadrži preko 100 milijardi zvijezda.
Teleskopi igraju ključnu ulogu u našem razumijevanju svemira. Prikupljanjem elektromagnetskog zračenja nebeskih tijela, teleskopi nam omogućuju promatranje udaljenih zvijezda, planeta i galaksija izvan mogućnosti ljudskog oka.
Optički teleskopi prikupljaju vidljivu svjetlost, povećavaju je i fokusiraju kako bi stvorili sliku. U međuvremenu, radioteleskopi detektiraju radiovalove koje emitiraju objekti u svemiru, a svemirski teleskopi , poput svemirskog teleskopa Hubble, rade izvan Zemljine atmosfere kako bi dali jasnije slike od zemaljskih teleskopa.
Potraga za životom izvan Zemlje jedno je od najzanimljivijih zanimanja u astronomiji. Znanstvenici koriste različite metode u potrazi za egzoplanetima , koji su planeti izvan našeg sunčevog sustava koji kruže oko drugih zvijezda. Misija Kepler, zajedno s drugim teleskopima, identificirala je tisuće ovih planeta, od kojih se neki nalaze u nastanjivoj zoni svoje zvijezde, gdje bi uvjeti mogli biti pogodni za postojanje tekuće vode - i potencijalno života.
Crne rupe su među najmisterioznijim objektima u svemiru. To su područja svemira gdje je gravitacijska sila toliko jaka da ništa, čak ni svjetlost, ne može pobjeći. Granica iza koje ništa ne može pobjeći naziva se horizont događaja . Crne rupe nastaju kada se masivne zvijezde kolabiraju pod vlastitom gravitacijom na kraju svojih životnih ciklusa. Supermasivna crna rupa u središtu Mliječne staze, poznata kao Sagittarius A*, ima masu koja je otprilike četiri milijuna puta veća od Sunčeve.
Teorija Velikog praska prevladavajući je kozmološki model koji opisuje rani razvoj Svemira. Prema ovoj teoriji, Svemir se proširio iz stanja vrlo visoke gustoće i visoke temperature prije otprilike 13,8 milijardi godina i od tada se širi. Ovu teoriju podupiru opažanja kao što su kozmičko mikrovalno pozadinsko zračenje, obilje lakih elemenata i crveni pomak dalekih galaksija.
Gravitacijski valovi su valovi u tkivu prostorvremena koji su uzrokovani nekim od najnasilnijih i najenergičnijih procesa u svemiru. Albert Einstein predvidio je njihovo postojanje 1916. godine u sklopu svoje opće teorije relativnosti. Gravitacijski valovi prvi su put izravno detektirani 2015. od strane Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO), čime je potvrđeno jedno od posljednjih predviđanja Einsteinove teorije.
Istraživanje svemira je fizičko istraživanje svemira od strane ljudskih astronauta i robotskih svemirskih letjelica. Tijekom proteklih nekoliko desetljeća čovječanstvo je pokrenulo razne misije za istraživanje našeg Sunčevog sustava i šire. Značajne misije uključuju slijetanje na Mjesec Apollo, svemirsku letjelicu Voyager, koja je sada ušla u međuzvjezdani prostor, i rovere na Mars, koji istražuju površinu Marsa.
Razumijevanje čuda svemira kroz astronomiju ne samo da nam daje uvid u to odakle dolazimo već i kamo idemo. Proučavanje astronomije dovelo je do značajnih otkrića i tehnološkog napretka. Dok nastavljamo istraživati golema prostranstva svemira, možda ćemo pronaći odgovore na neka od najstarijih pitanja čovječanstva, a možda čak i otkriti nova pitanja koja bismo mogli postaviti. Svemir je pun misterija koje čekaju da budu otkrivene, a astronomija je ključ za otključavanje tih misterija.
