Astronomia ogólna

Tytuł Astronomia ogólna Autorzy Hannu Karttunen, Pekka Kröger, Heikki Oja, Markku Poutanen, Karl Johan Donner Język polski Wydawnictwo Wydawnictwo Naukowe PWN Tłumaczenie Marek Muciek, Rafał Iwański ISBN 978-83-01-20813-4 Rok wydania 2020 Warszawa Wydanie 1 liczba stron 488 Format mobi, epub Spis treści 1. Wstęp 9 1.1. Ciała niebieskie 9 1.2. Rola astronomii 12 1.3. Dziedziny badań astronomicznych 14 1.4. Skala Wszechświata 16 2. Astronomia sferyczna 19 2.1. Trygonometria sferyczna 19 2.2. Ziemia 22 2.3. Sfera niebieska 23 2.4. Układ horyzontalny 24 2.5. Układ równikowy 25 2.6. Momenty wschodów i zachodów 27 2.7. Układ ekliptyczny 28 2.8. Układ galaktyczny 29 2.9. Perturbacje współrzędnych 29 2.10. Astronomia pozycyjna 33 2.11. Gwiazdozbiory 37 2.12. Katalogi i mapy gwiazd 37 2.13. Czas słoneczny i gwiazdowy 40 2.14. Astronomiczne systemy czasu 43 2.15. Kalendarze 46 2.16. Przykłady 46 2.17. Zadania 50 Ramka 2.1. Redukcja współrzędnych 51 Ramka 2.2. Data juliańska 53 3. Obserwacje i instrumenty 55 3.1. Obserwacje przez atmosferę 55 3.2. Teleskopy optyczne 57 3.3. Detektory i instrumenty badawcze 68 3.4. Radioteleskopy 75 3.5. Inne zakresy widma elektromagnetycznego 81 3.6. Inne postaci energii 86 3.7. Przykłady 88 3.8. Zadania 89 Ramka 3.1. Dyfrakcja na kolistej aperturze 89 4. Podstawowe pojęcia fotometrii 91 4.1. Natężenie, gęstość strumienia, dzielność promieniowania 91 4.2. Jasności widome 93 4.2. Systemy fotometryczne 94 4.4. Jasności absolutne 96 4.5. Ekstynkcja i grubość optyczna 96 4.6. Przykłady 98 4.7. Zadania 101 5. Mechanizmy promieniowania 102 5.1. Promieniowanie atomów i molekuł102 5.2. Atom wodoru 104 5.3. Profile linii widmowych 105 5.4. Liczby kwantowe, reguły wyboru, obsadzenie stopni 107 5.5. Widma molekuł 109 5.6. Widmo ciągłe 109 5.7. Promieniowanie ciała doskonale czarnego 109 5.8. Temperatury 111 5.9. Inne mechanizmy promieniowania 113 5.10. Przepływ promieniowania 114 5.11. Przykłady 115 5.12. Zadania 117 6. Mechanika nieba 119 6.1. Równania ruchu 119 6.2. Rozwiązanie równania ruchu 120 6.3. Równanie orbity i I prawo Keplera 122 6.4. Komponenty orbity 122 6.5. II i III prawo Keplera 124 6.6. Układy wielu ciał 126 6.7. Wyznaczanie orbit 127 6.8. Położenie ciała na orbicie 127 6.9. Prędkość ucieczki 129 6.10. Twierdzenie o wiriale 129 6.11. Kryterium Jeansa 130 6.12. Przykłady 131 6.13. Zadania 134 Ramka 6.1. Prawa Newtona 134 7. Układ Słoneczny 135 7.1. Klasyfikacja obiektów 135 7.2. Konfiguracje planet 137 7.3. Orbita Ziemi i pozycje Słońca na niebie 139 7.4. Orbita Księżyca 140 7.5. Zaćmienia i zakrycia142 7.6. Struktura i powierzchnie planet 144 7.7. Atmosfery i magnetosfery 147 7.8. Albedo 152 7.9. Fotometria, polarymetria i spektroskopia ciał Układu Słonecznego 154 7.10. Termiczne promieniowanie planet 157 7.11. Pochodzenie Układu Słonecznego159 7.12. Model nicejski 165 7.13. Przykłady 165 7.14. Zadania 167 Ramka 7.1. Pływy 168 8. Ciała Układu Słonecznego 170 8.1. Merkury 170 8.2. Wenus 173 8.3. Ziemia i Księżyc 176 8.4. Mars 181 8.5. Jowisz 185 8.6. Saturn 190 8.7. Uran 193 8.8. Neptun 195 8.9. Planety karłowate 197 8.10. Znikome ciała 199 8.11. Planetoidy 199 8.12. Komety 203 8.13. Meteoroidy 206 8.14. Pył międzyplanetarny i inne cząstki 207 8.15. Przykłady 208 8.16. Zadania 209 Ramka 8.1. Zjawiska atmosferyczne 209 9. Widma gwiazd 211 9.1. Pomiar widm 211 9.2. Harwardzka klasyfikacja widm 213 9.3. Klasyfikacja MK 215 9.4. Widma osobliwe 217 9.5. Diagram Hertzsprunga-Russella 218 9.6. Modele atmosfer gwiazdowych 219 9.7. Co o gwiazdach mówią obserwacj 220 9.8. Zadanie 221 Ramka 9.1. Natężenie promieniowania opuszczającego atmosferę gwiazdową 221 10. Gwiazdy podwójne i masy gwiazd 222 10.1. Układy wzrokowo podwójne 222 10.2. Astrometryczne układy podwójne 223 10.3. Układy spektroskopowo podwójne 224 10.4. Fotometryczne układy podwójne 225 10.5. Przykłady 227 10.6. Zadania 227 11. Wewnętrzna budowa gwiazd 229 11.1. Warunki równowagi wewnętrznej229 11.2. Stan fizyczny gazu 232 11.3. Źródła energii w gwiazdach 233 11.4. Modele gwiazd 237 11.5. Przykłady 238 11.6. Zadania 239 Ramka 11.1. Ciśnienie gazu i promieniowania 240 Ramka 11.2. Ciśnienie gazu zdegenerowanego 240 12. Ewolucja gwiazd 242 12.1. Ewolucyjne skale czasowe 242 12.2. Ewolucja przed ciągiem głównym243 12.3. Faza ciągu głównego 245 12.4. Faza olbrzyma 247 12.5. Końcowe etapy ewolucji 250 12.6. Ewolucja ciasnych układów podwójnych 251 12.7. Porównanie z obserwacjami 254 12.8. Pochodzenie pierwiastków 256 12.9. Przykład 258 12.10. Zadania 259 13. Słońce 260 13.1. Struktura wewnętrzna260 13.2. Atmosfera 263 13.3. Aktywność słoneczna266 13.4. Wiatr słoneczny i pogoda kosmiczna 272 13.5. Przykład 273 13.6. Zadania 273 14. Gwiazdy zmienne 274 14.1. Klasyfikacja 275 14.2. Zmienne pulsujące 276 14.3. Zmienne wybuchowe 278 14.4. Supernowe 283 14.5. Przykłady 286 14.6. Zadania 286 15. Obiekty zwarte 287 15.1. Białe karły 287 15.2. Gwiazdy neutronowe 288 15.3. Czarne dziury 293 15.4. Rentgenowskie układy podwójne 295 15.5. Przykłady 298 15.6. Zadania 299 Ramka 15.1. Promień Białych Karłów i Gwiazd Neutronowych 299 16. Ośrodek międzygwiazdowy 301 16.1. Pył międzygwiazdowy 301 16.2. Gaz międzygwiazdowy 310 16.3. Molekuły międzygwiazdowe 318 16.4. Tworzenie się protogwiazd 321 16.5. Mgławice planetarne 322 16.6. Pozostałości supernowych 323 16.7. Gorąca korona Drogi Mlecznej 324 16.8. Promienie kosmiczne i międzygwiazdowe pole magnetyczne 326 16.9. Przykłady 327 16.10. Zadania 328 Ramka 16.1. Promieniowanie synchrotronowe 329 17. Gromady i asocjacje gwiazd 330 17.1. Asocjacje 330 17.2. Gromady otwarte gwiazd 332 17.3. Gromady kuliste 334 17.4. Przykłady 335 17.5. Zadania 336 18. Droga Mleczna 337 18.1. Metody pomiaru odległości 337 18.2. Statystyki gwiazdowe 340 18.3. Ruch obrotowy Drogi Mlecznej 344 18.4. Składowe strukturalne Drogi Mlecznej 349 18.5. Formowanie się i ewolucja Drogi Mlecznej 352 18.6. Przykłady 354 18.7. Zadania 354 19. Galaktyki 356 19.1. Klasyfikacja galaktyk 356 19.2. Jasności i masy 361 19.3. Struktury galaktyczne 365 19.4. Dynamika galaktyk 368 19.5. Wiek gwiazd i ilości pierwiastków w galaktykach 370 19.6. Grupowanie się galaktyk 372 19.7. Galaktyki aktywne i kwazary 376 19.8. Pochodzenie i ewolucja galaktyk 382 19.9. Zadania 385 Ramka 19.1. Trójwymiarowy zarys galaktyk 385 20. Kosmologia 387 20.1. Obserwacje kosmologiczne 387 20.2. Zasada kosmologiczna 392 20.3. Wszechświaty jednorodny i izotropowy 393 20.4. Modele Friedmanna 394 20.5. Testy kosmologiczne 396 20.6. Historia Wszechświata 398 20.7. Tworzenie się struktur 399 20.8. Przyszłość Wszechświata 404 20.9. Przykłady 405 20.10. Zadania 406 Ramka 20.1. Newtonowskie wyprowadzenie równania różniczkowego dla współczynnika skali R(t) 406 Ramka 20.2. Trzy przesunięcia ku czerwieni 407 21. Astrobiologia 408 21.1. Czym jest życie? 408 21.2. Chemia życia 409 21.3. Warunki wstępne dla życia 411 21.4. Zagrożenia 411 21.5. Pochodzenie życia 412 21.6. Czy jesteśmy Marsjanami? 415 21.7. Życie w Układzie Słonecznym 416 21.8. Wykrywanie życia 417 21.9. SETI – wykrywanie inteligentnego życia 417 21.10. Ilość cywilizacji 419 21.11. Zadania 420 22. Egzoplanety 421 22.1. Inne systemy planetarne 421 22.2. Metody obserwacyjne 421 22.3. Parametry egzoplanet 423 22.4. Zadania 424 A Matematyka 425 A.1. Geometria 425 A.2. Przekrój stożka 425 A.3. Szeregi Taylora 426 A.4. Rachunek wektorowy 427 A.5. Macierze 429 A.6. Całki wielokrotne 430 A.7. Rozwiązanie numeryczne równania 432 B Teoria względności 433 B.1. Podstawowe pojęcia 433 B.2. Transformacja Lorentza. Czasoprzestrzeń Minkowskiego 434 B.3. Ogólna teoria względności 435 B.4. Testy ogólnej teorii względności436 C Tabele 437 Odpowiedzi do zadań 464 Literatura dodatkowa 468 Przypisy do fotografii 471 Suplement barwny 472