علم الفلك الرصدي
المجموعة الواسعة جداً الموجودة في نيو مكسيكو، وهي مثال للتلسكوب الراديوي.
نحصل على المعلومات في علم الفلك عادةً من خلال تحديد وتحليل الضوء المرئي أو أي نوع آخر من الإشعاع الكهرومغناطيسي.
[18] ويمكن أن ينقسم علم الفلك الرصدي طبقا لمنطقة الطيف الكهرومغنطيسي.ويمكن مشاهدة بعض أجزاء الطيف من على سطح كوكب الأرض، بينما لا يمكن مشاهدة البعض الآخر إلا من مرتفعات شاهقة أو من الفضاء.ونورد معلومات محددة حول هذه الحقول الفرعية أدناه.
علم الفلك الراديوي
مقال تفصيلي :علم الفلك الراديوي
يدرس علم الفلك الراديوي الإشعاع ذات طول موجي أكبر من ملليمتر واحد تقريبا.
[19] ويختلف علم الفلك الراديوي عن معظم أنواع علم الفلك الرصدي الأخرى، حيث أنه يمكن التعامل مع الموجات الرادوية باعتبارها موجات بدلاً من اعتبارها فوتونات منفصلة.وبالتالى، يعد من السهل نسبياً قياس سعة وفترة الموجات الراديوية، بينما لا يمكن القيام بذلك مع الموجات ذات طول موجي أقصر.
[19]وعلى الرغم من إنتاج بعض الموجات الراديوية في شكل إشعاع حراري من قبل الأجسام الفلكية، تأخذ معظم الانبعاثات الرادوية التي تم مشاهدتها من كوكب الأرض شكل الإشعاعات السنكروترونية، والتي تنتج عندما يتأرجح الإلكترون حول المجالات المغناطيسية.
[19] وبالإضافة إلى ذلك، تنتج غازات بين النجوم عدد من الخطوط الطيفية، ولا
سيما الخط الطيفي لذرة الهيدروجين والذي يبلغ طوله 21 سم، ويمكن مشاهدة تلك
الخطوط عند الموجات الراديوية. [45] [46]
ويمكن مشاهدة مجموعة متنوعة من الأجسام ذات الأطوال الموجية الرادوية، بما في ذلك المستعر الأعظم، وغازات بين النجوم، والنجوم النابضة، والنوى المجرية النشطة.
[4][19] فلك الأشعة تحت الحمراء مقال تفصيلي :علم فلك الأشعة تحت الحمراء
يتعامل فلك الأشعة تحت الحمراء مع كشف وتحليل الأشعة تحت الحمراء
(وهي أطوال موجية أكبر من موجات الضوء الأحمر). ويمتص الغلاف الجوي الأشعة
تحت الحمراء بشكل كبير ما عدا في حالة لأطوال الموجية القريبة من الضوء
المرئي، ومن ثم ينتج الغلاف الجوي انبعاثات من الأشعة تحت
الحمراء.وبالتالي، يجب أن يكون هناك مراصد للأشعة تحت الحمراء في المناطق
الجافة جداً أو في الفضاء. ويعد طيف الأشعة تحت الحمراء مفيداً في دراسة
الأجسام الباردة التي لا يمكنها إشعاع ضوء مرئي مثل الكواكب والـCircumstellar disk.ويمكن
للأطوال الموجية الخاصة بالأشعة تحت الحمراء اختراق سحب الغبار التي تقف
حاجزاً أمام الضوء المرئي، مما يسمح بمشاهدة النجوم الصغيرة داخل السحب الجزيئية والنوى المجرية.
[20] وتشع بعض الجزيئات الأشعة تحت الحمراء بقوة، ويمكن استخدام ذلك لدراسة الكيمياء في الفضاء، والكشف عن المياه في المذنبات.
[21] علم الفلك البصري
منظار سوبارو (يسار)، ومرصد كيك (وسط) في ماونا كي، وهي أمثلة لمراصد تعمل
من خلال أطوال موجية مرئية قريبة من الأشعة تحت الحمراء. منظار وكالة ناسا
الذي يعمل بالأشعة تحت الحمراء (اليمين) يعد مثالاً للتلسكوب الذي يعمل فقط
من خلال أطوال موجية قريبة من الأشعة تحت الحمراء.
مقال تفصيلي :علم الفلك البصري
يعتبر علم الفلك البصري من أقدم أنواع الفلك في التاريخ، وهو يسمى أيضا بفلك الضوء المرئي.
[22] ورسمت الصور البصرية باليد في الأصل. وفي أواخر القرن التاسع عشر ومعظم
القرن العشرين، كانت الصور تصنع باستخدام معدات التصوير. وتصنع الصور
الحديثة باستخدام كاشفات رقمية، ولا سيما الكاشفات التي تستخدم جهاز مزدوج الشحنة.وعلى الرغم من أن الضوء المرئي يمتد من حوالي 400 إلى 700 نانومتر
[22]، تستخدم نفس المعدات التي توظف تلك الأطوال الموجية لمراقبة بعض الإشعاعات القريبة من الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء.
فلك الأشعة فوق البنفسجية مقال تفصيلي :علم فلك الأشعة فوق البنفسجية
عادةً ما يستخدم فلك الأشعة فوق البنفسجية للإشارة إلى رصد الأطوال
الموجية للأشعة فوق البنفسجية التي تتراوح بين نحو إلى 320 نانومتر. [59]
ويمتص الغلاف الجوي لكوكب الأرض الضوء المنبعث من الأطوال الموجية،
وبالتالي، يجب أن يتم رصد تلك الأطوال الموجية من الغلاف الجوي العلوي أو
من الفضاء.ويهتم فلك الأشعة فوق البنفسجية بدراسة الاشعاع الحراري والخطوط
الطيفية المنبعثة من النجوم الزرقاء الساخنة (نجوم الOB)
التي تتميز بأنها مشرقة جداً.وذلك يشمل النجوم الزرقاء في المجرات الأخرى،
التي كانت هدفاً للعديد من الدراسات حول الأشعة فوق البنفسجية. ويمكن رصد
أجسام أخرى في ضوء الأشعة فوق البنفسجية مثل السديم الكوكبي، بقايا المستعر الأعظم، والنوى المجرية النشطة.
[19] ومع ذلك، يمتص الغبار بين النجومالأشعة فوق البنفسجية بسهولة، كما يجب تصحيح قياس الضوء فوق البنفسجي للحفاظ عليه من الانقراض.
[19] فلك الأشعة السينية مقال تفصيلي :علم فلك الأشعة السينية
يدرس فلك الأشعة السينية الأجسام الفلكية ذات الأطوال الموجية التي تساوي الأشعة السينية. تنبعث الأشعة السينية من الأجسام مثل الانبعاثات السنكروترونية (والتي تنتجها الالكترونات المتأرجحة حول خطوط المجال المغناطيسي)، والانبعاثات الحرارية للغازات الرقيقة (وهي تسمى أشعة الانكباح) التي تزيد عن 10
7 (10 مليون) كلفن، والانبعاثات الحرارية للغازات السميكة (وتسمى إشعاعات الجسم الأسود) التي تزيد عن 10
7 كلفن.
[19] وحيث أن الغلاف الجوي لكوكب الأرض يمتص الأشعة السينية، يجب أن يتم رصد
الأشعة السينية من خلال منطاد مرتفع جداً، أو صواريخ أو مركبات فضائية.
وتشمل مصادر الأشعة السينية ثنائيات الأشعة السينية، والنباض، وبقايا المستعر الأعظم، والمجرات الإهليجية، وعناقيد المجرات، والنوى المجرية النشطة.
[19] فلك أشعة غاما مقال تفصيلي :علم فلك أشعة غاما
يهتم فلك أشعة غاما بدراسة الأجسام الفلكية ذات الأطياف الكهرومغناطيسية التي لديها أقصر أطوال موجية.يمكن رصد أشعة جاما مباشرةً بواسطة الأقمار الصناعية مثل مرصد كومبتون لأشعة غاما أو بواسطة تلسكوب متخصص يسمى تلسكوب شيرينكوف للغلاف الجوي. [66] لا ترصد تلسكوبات شيرينكوف أشعة غاما، ولكنها ترصد ومضات من الضوء المرئي ناتج عن امتصاص الغلاف الجوي للأرض أشعة غاما. [68]
وتعد معظم مصادر اصدار أشعة غاما انفجارات نجمية ينتج منها أشعة غاما،
وهي أجسام لا تصدر إلا أشعة جاما لمدة تتراوح من ملي ثانية إلى آلاف
الثواني قبل أن تختفي.وتصدر 10 ٪ فقط من مصادر أشعة غاما تلك الإشعاعات
لفترة طويلة.تشمل هذه الباعثات الثابتة لأشعة غاما النباض، والنجوم النيوترونية، ومرشحي الثقوب السوداء مثل النوى المجرية النشطة.
[19] فلك أشعة الطاقة العالية مقال تفصيلي :علم فلك الطاقة العالية
يهتم فلك الطاقة العالية بدراسة الأجسام الفلكية ذات الأطياف الكهرومغناطيسية التي لديها أطوال موجية عالية الطاقة.
الميادين التي لا تعتمد على الطيف الكهرومغناطيسييمكن رؤية بعض الأشياء من كوكب الأرض على بعد مسافات بعيدة، باستثناء الأشعة الكهرومغناطيسية.
وفي علم الفلك النيوتريني، يستخدم الفلكيون منشآت تحت الأرض لرصد النيوترينات مثل تجربة الگاليوم السوڤييتية ـ الأمريكية، وتجربة الكاليوم، وكاميوكا الثاني والثالث.وجاءت هذه النيوترونات أساساً من الشمس ومن المستعر الأعظم (ه)
[19]وتتكون الأشعة الكونية من جزيئات عالية الطاقة يمكن أن تتحلل أو تمتص عند دخولها الغلاف الجوي لكوكب اللأرض، مما يؤدى إلى تكون مجموعة من الجسيمات.
[23] بالإضافة إلى ذلك، ستصبح بعض كواشف النيوترينات المستقبلية حساسة للنيوترونات الناتجة عن اختراق الأشعة الكونية للغلاف الجوي لكوكب الأرض.
[19]ويعتبر علم الفلك الخاص بموجات الجاذبية نافذة جديدة من أنواع علم الفلك، وهو يهدف إلى استخدام كواشف موجات الجاذبية
لجمع بيانات رصدية حول الجسيمات المدمجة. كما تم إنشاء بعض المراصد مثل
مرصد الجاذبية الذي يعمل بتداخل ضوء الليزر (LIGO)، ولكن من الصعب رصد موجات الجاذبية.
[24]واستفاد فلك الكواكب من الرصد المباشر الذي يأتي في شكل المركبات
الفضائية والبعثات العينية.وهي تشمل البعثات ذات أجهزة الاستشعار عن بعد؛
والمركبات التي يمكنها القيام بتجارب فوق سطح المواد؛ والمؤثرات التي تسمح
باستشعار المواد الدفينة عن بعد، والبعثات العائدة التي تسمح بالفحص
المعملي المباشر.
القياسات الفلكية والميكانيكا السماوية مقالات تفصيلية :علم القياسات الفلكية و الميكانيكا السماوية
يعتبر واحداً من أقدم مجالات علم الفلك وباقي العلوم، وهو يهتم بقياس
المواقع السماوية.وكان من المهم معرفة موقع الشمس والقمر والكواكب والنجوم
بدقة عبر التاريخ، وخاصة في الملاحة السماوية.
وأدى القياس الدقيق لمواقع الكواكب إلى فهم اضطرابات الجاذبية، بالإضافة إلى القدرة على تحديد المواقع الحالية والماضية لللكواكب بدقة أكثر. ويعرف هذا المجال باسم الميكانيكة السماوية.وسيساعد تعقب الأجسام المجاورة لكوكب الأرض في التنبؤ باللقاءات والاصطدامات المحتملة مع كوكب الأرض.
[25]ويقدم قياس تزيح النجوم القريبة أساس سلم المسافات الكونية
الذي يستخدم لقياس حجم الكون. كما يقدم قياس تزيح النجوم القريبة الأساس
المطلق لخصائص النجوم البعيدة، لأنه يمكن مقارنة تلك الخصائص.كما يوضح قياس
السرعة الشعاعية والحركة المناسبة الكينماتيكا الخاصة بهذه الأنظمة من
خلال مجرة درب التبانة. كما تستخدم نتائج القياسات الفلكية لقياس توزيع المادة الداكنة داخل المجرة.
[26]وخلال التسعينيات، استخدمت تقنية القياس الفلكي لقياس تمايل النجوم لكشف الكواكب الكبيرة خارج المجموعة الشمسية والتي تدور حول النجوم القريبة.
[27] علم الفلك النظرييستخدم علماء الفلك النظري مجموعة كبيرة من الأدوات التي تتضمن نماذج تحليلية (مثل البوليتروبات التي تحدد سلوكيات النجوم)، والتحليل العددي الحسابي.ولكل
نوع بعض المزايا. وتعد النماذج التحليلية لأي عملية مفيدة في إعطاء نظرة
ثاقبة حول ما يحدث. ويمكن أن تكشف النماذج العددية عن وجود ظواهر وآثار لا
يمكن رؤيتها.
[28][29]ويحاول أصحاب النظريات الفلكية أن يصنعوا نماذج نظرية ومعرفة النتائج
الرصدية لتلك النماذج. وذلك يساعد المراقبين في البحث عن البيانات التي
يمكن أن تدحض نموذجاً أو تساعد في الاختيار بين النماذج البديلة أو
المتضاربة.
كما يحاول أصحاب النظريات أيضاً صناعة أو تعديل نماذج تأخذ في الحسبان
البيانات الجديدة. وفي حالة وجود تناقض، يتجه العامة إلى عمل أقل تعديلات
ممكنة للنموذج لاحتواء البيانات. وفي بعض الحالات، قد تؤدي البيانات
المتناقضة إلى التخلي الكلي عن النموذج.
وتشمل المواضيع التي ناقشها علماء الفلك النظري: ديناميات النجوم والتطور؛ تكون المجرات؛ هياكل المواد الكبيرة في الكون؛ مصدر الأشعة الكونية؛ النسبية العامة وعلم الكونيات المادي،
بما في ذلك علم الكون الوتري وastroparticle physics.وتعد الفيزياء
الفلكية بمثابة أداة لقياس خصائص الهياكل الكبيرة، حيث تلعب الجاذبية دورا
هاما في التحقيق في الظواهر الفيزيائية، بالإضافة إلى أنها أساس الثقب
الأسود ودراسة موجات الجاذبية.
وتشمل بعض النظريات المقبولة والنماذج علم الفلك، وهي الآن مدرجة في
نموذج لامبدا: الانفجار الكبير، والتضخم الكوني، والمادة لداكنة، والنظريات
الأساسية في علم الفيزياء.
فروع علم الفلك
وتعدّدت فروع علم الفلك بتطوّر أساليب البحث وتقنيات الرّصد وتقدّم
العلوم الأخرى. إذ أنّ علم الفلك علم شامل، والباحث فيه عليه إتقان
الرّياضيات والفيزياء بالخصوص، ولكن كذلك الكيمياء وحتّى البيولوجيا (لمن
يريد دراسة إمكانية الحياة على سطح الكواكب الأخرى مثلا). والرّاصد عليه
إتقان تقنيات عديدة كالإلكترونيك والحاسوب مثلا. ومن أهمّ فروع علم الفلك
الحديث نذكر فيما يلي بعض الأمثلة القليلة:
1. قياس مواقع النّجوم (Astrometry): و هو الفرع الّذي يرمي إلى قياس مواقع النّجوم في السّماء بدقّة كافية ورصد تحرّكاتها.
2. الميكانيك السّماوية (Celestial Mechanics): يهدف إلى رصد حركة
الكواكب والأقمار في مجموعتنا الشّمسية والتنبّؤ بهذه الحركة في ظلّ قانون
الجاذبية. وهو علم دقيق جدّا، إذ يمكن من خلاله حساب زمن خسوف القمر بدقّة،
وهذا عشرات السّنين قبل حدوثه.
3. الفيزياء الفلكية (Astrophysics): والّتي تضم العديد من الشّعب
كدراسة طبيعة الكواكب وفيزياء النّجوم ودراسة تكوين الأبنية الكبرى ودراسة
محيط ما بين النّجوم...
4. فيزياء الكون (Cosmology): و هو يدرس الكون بمجمله وبجميع مكوّناته
بنظرة شاملة، ويهدف إلى دراسة تكوينه ومستقبله، وهو علم يشهد حاليا إقبالا
واهتماما كبيرين من طرف الفلكيين.
و الباحث في علم الفلك الحديث عليه أن يختصّ في واحدٍ من هذه الفروع
إختصاصا عميقا، إذ أنّ كلّ فرع يكاد يشكّل لوحده علما منفردا ! ولكن مع هذا
فإنّ عالم الفلك عليه معرفة المفاهيم الأساسية في جميع الفروع الأخرى
الّتي لا تزال مرتبطة على كلّ حال. وسنبدأ التطلّع على هذه المفاهيم
ابتداءً من الباب القادم.
الإثنين 19 فبراير 2024, 9:45 pm من طرف 
العمل/الترفيه
