Asztronómia - Csillagászat.
A csillagászat vagy asztronómia, görögül: αστρονομία a Földön kívüli égi és légköri jelenségek megfigyelésével és magyarázatával foglalkozó régi tudomány. Az asztrofizika a csillagászat és a fizika azon része, amely a fizikát alkalmazza a csillagászati megfigyelések magyarázatában.
Az Asztronómia fogalma
-- A Csillagászat vagy Asztronómia, görögül: Aστρονομία, a Földön kívüli jelenségek megfigyelésével és magyarázatával foglalkozó tudomány. Az asztrofizika a csillagászat és a fizika azon része, amely a fizikát alkalmazza a csillagászati megfigyelések magyarázatában.
-- A csillagászat napjainkban szinte minden témaköre komoly és bőséges fizikai ismeret anyagot feltételez, ezért a csillagászat és az asztrofizika tudománya már-már összefonódik. Manapság már szinte meg sem lehet különböztetni, hogy hol kezdődik az egyik és hol ér véget a másik.
-- A csillagászat egyike azon kevés tudományoknak, ahol az amatőrök, a tudománnyal nem hivatásszerűen, hanem műkedvelő módon foglalkozók még mindig aktív szerepet játszanak, különösen a rövid ideig tartó jelenségekhez kapcsolódó felfedezések és megfigyelések terén.
-- Az asztronómiát nem szabad összekeverni az asztrológiával, ami megpróbál az emberek sorsával kapcsolatos megállapításokat tenni az égitestek jellemzőinek megfigyelésével. Bár az asztrológiának és a asztronómiának közös történeti gyökere van, módszerüket tekintve mégis nagyon eltérőek.
-- Amíg az asztronómia a ma elfogadott természet tudományos megközelítést alkalmazza, az asztrológia egyfajta kulturális hagyomány talaján áll, és nem tekintik az akadémikus tudományok részének, persze ettől függetlenül az is az, az is egy ugyanolyan komoly tudomány ág.
Az Asztronómia Etimológia
-- Az asztronómia szó az ógörögből magyarosodott helyesírású fogalom, jelentése: a "Csillagok törvénye", vagy a "Csillagok kultúrája", esetleg egyszerűen az "Égitestek csoportja", illetve annak vizsgálata. Az ógörög αστρονομία (asztronomia) szóból származik, amely az άστρον: asztron és νόμος: nomosz szavak összetétele.
-- Az asztron jelentése "Csillag, csillagkép", illetve elvont értelemben vett "Égitest". A nomosz viszont sok jelentésű szó. Általában valamilyen definiálható csoportot, társulást, elhatárolható földrajzi vagy politikai fogalmat takar. Így jelenthet kultúrát, közigazgatási körzetet, vagy akár törvényt is.
Az Asztrofizika és az Asztronómia
-- Az Asztrofizika a csillagászat és a fizika azon része, amely a fizikát alkalmazza a csillagászati megfigyelések magyarázatában. Manapság a csillagászat szinte minden témaköre komoly fizikai ismeret anyagot feltételez, ezért a csillagászat és az asztrofizika tudománya összefonódik. A szótári definíció szerint az asztronómia a Föld légkörén kívüli tárgyak és anyagok fizikai és kémiai tulajdonságainak tanulmánya, míg az asztrofizika az égi objektumok és jelenségek fizikai tulajdonságainak és viselkedésének megfigyelése, illetve ezek modellezése.
-- Frank Shu: "The Physical Universe" című művének bevezetőjében az asztronómiát a kvalitatív kutatások leírására használja, míg az asztrofizikát a fizikához köthető tudományok leírására. Mivel a legtöbb csillagászati kutatás a fizikával kapcsolatos témákkal is foglalkozik, ezért ma már az asztrofizikát gyakran a csillagászat szinonimájaként használják, sőt néhány csillagász képzett fizikus. A csillagászat európai vezető tudományos folyóirata az: Astronomy and Astrophysics. A Ptolemaioszi rendszer: "Andreas Cellarius Harmonia Macrocosmica" című művében, 1660 körül..
-- Eleinte a csillagászat csak a szemmel látható égitestek megfigyelésére és mozgásuk előrejelzésére korlátozódott. Egyes helyeken, mint a Stonehenge, a korai kultúrák hatalmas objektumokat készítettek, amelyek egy részét valószínűleg csillagászati célra alkalmazták. Amellett, hogy ezeket az objektumokat vallási célokra használták, meg tudták határozni az évszakok hosszát, így naptárt is készíthettek. A csillagászat segítette az emberiség fejlődését a kereskedelemben, a hajózásnál és a gazdaságban.
-- Az ókori görögök számos újítást vezettek be a csillagászatba, többek között a Hipparkhosz által bevezetett magnitúdó rendszert a csillagok fényességének jellemzésére, valamint a bolygók mozgásának viszonylag pontos leírását epiciklusok segítségével. Klaudiosz Ptolemaiosz arra következtetett, hogy a Föld a világegyetem középpontja, és hogy a Nap, a Hold és a csillagok forognak körülötte. Ezt nevezik geocentrikus világképnek.
-- Az első ismert csillagászati berendezést, az "antiküthéra"-i szerkezetet is a görögök találták fel. A mechanizmust i. e. 150-80 között készítették, és a bolygók mozgását mutatta. A szerkezetre: 1902. május 17-én bukkantak a tenger mélyén keresgélő szivacs halászok, 40 méter mélységben: a Küthéra és Kréta között fekvő: Antiküthéra sziget mellett, egy az i. e. 1. században elsüllyedt római hajó roncsban. A készülék maradványait 1902-ben Valeriosz Sztaisz régész szerezte meg az Athéni: Nemzeti Régészeti Múzeum számára.
-- A Bibliában számos utalás található a Föld és a világegyetem elhelyezkedésére, illetve szerkezetére, a csillagok és a bolygók természetére. A bemutatott ismeretek a korabeli, elsősorban mezopotámiai, másodsorban egyiptomi és görög világképekkel rokon kozmogóniát tükröznek.
-- A Bibliai világképet azonban nem szabad a mai leíró tudomány szempontjából megítélnünk; legfőbb üzenete nem tudományos, hanem teológiai: az anyagi világ nem Isten, hanem tisztán matéria, ez a teológiai felismerés a mezopotámiai, egyiptomi és görög csillagistenek burjánzásának korában rendkívüli jelentőségű, és ezáltal nyílt meg az út a tudomány számára is, amely így elválhatott a teológiától.
-- A távcső felfedezése előtt is számos csillagászati felfedezés történt. A Kínaiak már i. e. 1000 körül tudták, hogy a Föld tengelydőlése okozza az évszakok változását. A kháldok tudták, hogy a holdfogyatkozás ciklikus, amelyet szárosz ciklusnak neveztek el. Hipparkhosz az i. e. 2. században megbecsülte a Hold–Föld távolságot.
-- Mezopotámiában nem csak a holdfogyatkozás ciklikusságát tudták, hanem a napfogyatkozásét is. Így képesek voltak meghatározni hét mozgó égitestet: a Napot, a Holdat, a Merkúrt, a Vénuszt, a Marsot, a Jupitert és a Szaturnuszt. Ezeket a Nap és a Hold, mint láthatóan kiterjedéssel rendelkező égitestek kivételével, vándor vagy bolyongó csillagoknak nevezték a mozgásuk miatt, így keletkezett a „bolygó” név.
-- Az Egyiptomiak is fejlett csillagászati ismeretekkel rendelkeztek. Tudták például, hogy a Szíriusz csillag heliákus kelése egybe esett a Nílus áradásával. Ezért csillagászati megfigyelésekkel, a Szíriusz Nappal való együtt kelése megfigyelésével, előre tudták jelezni a Nílus folyó áradását.
18. századi Perzsa asztrolábium
-- A kora középkori Európában, a népvándorlás zavaros századaiban, a megfigyelő csillagászat nem igazán volt fejlett. A kontinensen az egyház által elfogadott geocentrikus világnézet terjedt el. Ekkoriban a Bagdad-i csillagvizsgáló volt a legfejlettebb, az iszlám világ egyéb területein, Kairó-i csillagvizsgáló, Córdoba-i, Sevilla-i oktatási központ, Samarkand-i obszervatórium működtek jelentős csillagászati központok.
-- Az első obszervatóriumok a 9. században létesültek a muzulmán világban. Ebben a században fordították le arabra Ptolemaiosz: Megalé szintakszisz című munkáját, amelynek címe al-Madzsiszti lett. Abu Maasar al-Balhi a Szaturnusz tömegvonzását, a csillagok együttállását tanulmányozta. Legnagyobb műve a: "De magnis coniunctionibus" volt, amelyet 1489-ben adtak ki. Az Androméda-galaxist a perzsa csillagász: Abd ar-Rahmán asz-Szúfi, 964-ben megjelent munkájában már "Kis köd"-ként írta le.
-- Ebben az időben India csillagvizsgálóiban már lényegében heliocentrikus számítási módokat alkalmaztak a bolygók helyzetének meghatározására:. Árjabhata, Nílakantha. A keleti:. India, Buhara középkori csillagászat inkább a matematika numerikus módszereiben és a trigonometriában jeleskedett, míg Bagdadtól nyugatra a megfigyelési csillagászat volt erősebb.
-- A Bagdadi csillagvizsgáló után létesült: Teheránban al-Hudzsandi perzsa csillagász nagy obszervatóriuma, jelentős meridián műszerrel (kulmináció), amely lehetővé tette, hogy meghatározzák az ekliptika hajlásszögét az égi egyenlítőhöz. Szintén Perzsiában Umar Hajjám naptár reformot vezetett be, és új naptára pontosabb volt, mint a Julianus-naptár, és majdnem olyan pontos, mint a Gergely-naptár. 1079-ben ez lett a perzsa naptár, amely 1925-ig volt érvényben. A 9. század végén egy bagdadi csillagász, al-Fargáni kimerítően leírta az égitestek mozgását. Munkáját latinra is lefordították a 12. században.
-- A Bagdad-i csillagvizsgálót és ezzel az iszlám csillagászat legfontosabb központját a mongol betörés pusztította el. Ekkorra már jól ismertté váltak Európa első egyetemein és számos kolostorában a görögök (Platón, Arisztotelész, Plutarkhosz stb.) és az arabok, elsősorban al-Fargáni és Averroës (Ibn Rusd) csillagászati munkái.
-- Az Európai középkor saját eredményei a 12–13. századtól meghatározóak. Roger Bacon optikai munkái, Nicolaus Cusanus, Oresmus heliocentrikus kozmogóniája, Tycho Brahe megfigyelései. A reneszánsz alatt: Nikolausz Kopernikusz javasolta a Naprendszer heliocentrikus modelljét, az 1543-ban megjelent: "De Revolutionibus Orbium Coelestium" (Az Égi Pályák Körforgásáról) című művében.
-- Nikolausz Kopernikusz munkáját: Galileo Galilei és Johannes Kepler védelmébe vette, és számos tekintetben tovább fejlesztette. Galilei használta fel a távcsövet először komoly csillagászati megfigyelésekre. Kepler volt az első, aki a bolygók mozgásának leírására először ellipszispályát mert feltételezni, előtte körpályát feltételeztek.
-- Néhány kutató szerint Nagy-Zimbabwe is egy csillagászati obszervatórium volt. Korábban az európaiak úgy vélték, hogy a gyarmatosítás előtt nem volt semmilyen csillagászati eszköz Afrikában, de a modern tudósok ezt kétségbe vonják. A bolygók mozgásainak törvényeit: Johannes Kepler írta le: Tycho Brahe megfigyelései nyomán.
-- Később az angol Isaac Newton gravitációs törvénye (1687) adott elsőként konkrét magyarázatot arra, hogy a bolygók miért a Kepler által leírt módon mozognak. Newton fejlesztette ki a tükrös távcsövet is. A távcső fejlődésével további felfedezések történtek. Lacaille a csillagokról, William Herschel a ködökről és klaszterekről készített átfogó katalógust. Herschel 1781-ben felfedezte az Uránuszt.
-- A 18. század végén, a 19. század elején az n-test probléma volt Leonhard Euler, Alexis Claude Clairaut és Jean le Rond d’Alembert kutatásainak középpontjában. Kutatásaikat tovább finomította Joseph Louis Lagrange és Pierre-Simon de Laplace, akik megbecsülték a holdak és bolygók tömegét a perturbációk alapján. Friedrich Bessel legfontosabb munkájában a 61 Cygni jelzésű csillag távolságát mérte meg 1838-ben.
-- Joseph von Fraunhofer 1814-ben találta föl a spektroszkópot. Használata során fedezte fel a Nap színképének 574 sötét vonalát, és ezzel megteremtette a színképelemzés alapjait. A színképelemzési vizsgálatok kezdetéig nem sokat tudtak a csillagokról, ezzel viszont lehetővé vált annak a kimutatása, hogy azok a Naphoz hasonló elemekből épülnek fel, csupán a hőmérsékletük, méretük és tömegük térhet el jelentősen.
-- Christiaan Huygens már előtte feltételezte, hogy a Tejút egy olyan csillagrendszer, melyben a Nap is benne található, ennek igazolása csak a 20. században történt meg a külső galaxisok felfedezésével együtt, majd nem sokkal ezután észrevették a világegyetem tágulását is.
A Modern kori csillagászat
-- A modern csillagászat számos különleges objektumot fedezett fel: kvazárok, pulzárok, blazárok, és rádiógalaxisok, és ezeket a megfigyeléseiket olyan elméletek kifejlesztésére fordították, melyek leírják az olyan különös objektumokat, mint a fekete lyukak és a neutroncsillagok.
-- A 20. század folyamán a kozmológia komoly fejlődésen esett át: az általános relativitáselmélet és a magfizika lehetővé tette, hogy kifejlesszék az ősrobbanás elméletét, ami szerint a világegyetem térfogata valaha nagyon kicsiny volt, és azóta tágul. Ezt több megfigyelés is alátámasztja, mint a kozmikus mikrohullámú háttérsugárzás, a Hubble-törvény és a kémiai elemek gyakorisági eloszlása.
-- A 20. század végén bocsátották fel az első űrtávcsövet, a Hubble-t. A Hubble űrtávcső: 1990. május 18-án készítette az első képeket, amelyek azonban nem megfelelő minőségűek voltak, ezért 1993-ban javításokat kellett elvégezni rajta. A távcső felvételeket készített az "Abell 2218" galaxis halmazról, csillagok haláláról, szupernóvákról.
-- A Hubble utóda a James Webb űrtávcső lesz, amely 2013-ban áll Föld körüli pályára. Az új távcső: 6,4 méter tükör felületen gyűjti be a fényt, ami a Hubble háromszorosa, és sokkal messzebbre is lát elődjénél.
Megfigyeléses csillagászat
-- A csillagászat az információit legtöbbször a látható fény és az egyéb elektromágneses sugárzás elemzéséből és megfigyeléséből nyeri. Egyes részei a Föld felszínén is megtalálhatók, mások csak nagy magasságokban vagy az űrben figyelhetők meg.
Rádió csillagászat
-- A rádió csillagászat a körülbelül: 1 milliméternél nagyobb hullám hosszot tanulmányozza. Ez a megfigyeléses csillagászati terület abban különbözik a többi megfigyeléses csillagászati területtől, hogy azokban a rádióhullámokat hullámok helyett diszkrét fotonokként kezelik. A rádió hullámok fázisának és amplitúdójának mérése viszonylag könnyű, a rövidebb hullám hosszokon ezeket a méréseket nehezebb elvégezni.
-- Bár egyes rádió hullámokat a csillagászati objektumok termikus sugárzás formájában bocsátják ki, a legtöbb rádió sugárzás szinkrotron sugárzás formájában keletkezik. Legfontosabb az atomos hidrogén: 21 centiméteres rádióvonala. Többféle csillagászati objektum figyelhető meg rádió hullám hosszokon: szupernóva, csillagközi gáz, pulzár, aktív galaktikus magok.
Infravörös csillagászat
-- Az infravörös csillagászat az infravörös sugárzás, a vörös fény hullámhosszánál nagyobb felderítésével és vizsgálatával foglalkozik. Amellett, hogy a hullámhossza közel áll a látható fényhez, a légkör elnyeli az infravörös sugárzást, sőt maga is zavaró infravörös sugárzást bocsát ki.
-- Következésképpen a megfigyelő eszközöket magas, száraz helyen vagy térben, esetleg az űrben kell elhelyezni. Az infravörös csillagászat különösen hasznos a galaktikus régiók megfigyelésére, amelyeket elhomályosít a kozmikus por és a molekula felhők. Néhány molekula erősen sugároz az infravörös tartományban. Ezt fel lehet használni az üstökösökben lévő víz kimutatására.
Optikai csillagászat
-- Történelmileg az optikai csillagászat, más néven a látható fény csillagászata a legősibb formája a csillagászatnak, hiszen eszközként elég az emberi szemet segítségül hívni. Ez a csillagászati terület onnan kapta a nevét, hogy optikai távcsöveket használnak a megfigyelésekhez.
-- Az optikai képek eredetileg kézzel készültek, majd a 19. században fokozatosan áttértek fényképekre. A kortárs képeket már digitális érzékelőkkel, főképpen CCD-vel készítik. Mivel az emberi szem a: 390 és 750 nanométer hullámhosszak közé eső elektromágneses sugárzást érzékeli, a berendezések segítségével képesek a csillagászok az ultraibolya és az infravörös tartományok megfigyelésére is.
Ultraibolya csillagászat
-- Az ultraibolya csillagászat általában: a 10 és 320 nanométer hullámhossz közötti tartományt vizsgálja. E hullámhosszakat elnyeli a Föld légköre, ezért a megfigyeléseket a légkör magas rétegeiben vagy az űrben kell végrehajtani. Az ultraibolya csillagászat a legjobban a forró kék csillagok spektrális és emissziós vonalait, illetve a hősugarakat képes tanulmányozni.
-- Ez magában foglalja a kék csillagokat más galaxisokban, de így figyelhetők meg planetáris ködök, a szupernóva maradványok és az aktív galaxismagok. Az ultraibolya fény azonban könnyen felszívódik a csillagközi anyagban, így a méréseknél ezt is figyelembe kell venni.
Röntgen csillagászat
-- A röntgen csillagászat a csillagászat azon ága, mely megfigyeléseit a röntgen hullámhossz tartományba eső sugárzások vizsgálatával végzi. Ezek a sugárzások nem tudnak mélyen behatolni a légkörbe.
-- Az észlelésükhöz ezért műholdakat, magaslati léggömböket és rakétákat használnak. Röntgen tartományban megfigyelhető égitestek a: kvazárok, a galaxisok, a galaxishalmazok, a neutroncsillagok és a fekete lyukak.
Gamma csillagászat
-- Kezdetben a tudósok úgy gondolták, hogy a világegyetemben nem lehet gamma-sugárzás, mert ahhoz rengeteg energia kellene. Később az első gamma-sugárzásra érzékeny műhold felbocsátásakor a sugárzás létezése bizonyítékot nyert. A gamma-csillagászat a gamma tartományba eső sugárzásokat tanulmányozza. A megfigyeléseket műholdak, pl: Compton űrtávcső vagy speciális teleszkópok, pl: Cserenkov-teleszkóp segítségével végzik.
-- Ha egy elektron gyorsabban mozog egy folyadékban vagy gázban, mint az adott közegben érvényes fénysebesség, akkor a környező anyagban Cserenkov-effektust kelt. A Cserenkov-sugárzás a haladási irány körül egy kúp palástja mentén figyelhető meg. A kúp nyílásszöge a közegtől és az elektron sebességétől függ. A sebesség növekedésével a nyílásszög csökken. Az észlelhető fotonok számát az elektron sebessége, a közeg törés mutatója és a közegben megtett út hossza határozza meg.
-- A fenti elv alapján működő Cserenkov-számláló a fénykúp nyílásszögének meghatározásával lehetőséget ad a részecskék energiájának mérésére. 300 GeV fölött már a földi Cserenkov-teleszkópok is tudják észlelni a sugárzást. Amikor a gamma fotonok az atmoszférában elnyelődnek, másodlagos kozmikus sugárzást, vagyis nagy energiájú részecske záport idéznek elő.
-- A másodlagos sugárzás töltött részecskéinek a légkörben keltett Cserenkov-sugárzását lehet észlelni. Ez a Cserenkov-fény, amely a látható és az ultraibolya tartományba esik, egy körülbelül: 1 fok nyílásszögű kúp palást mentén lejut a Föld felszínéig, és ott ez a rövid villanás nagy átmérőjű optikai távcsövekkel és érzékeny, nagyon gyors kamerákkal észlelhető. Hasonló jelenséget okoz a nagy energiájú kozmikus részecske sugárzás is, de a két jelenséget a fény felvillanások jellegzetességei alapján meg lehet különböztetni.
-- A gamma-sugárzás a legjelentősebb ismert forrásai az űrben az úgynevezett gamma-kitörések. A gamma-kitörések (rövidítve: GRB, az angol 'gamma-ray burst'-ből) látszólag véletlenszerű helyekről érkező gamma felvillanások, melyek: 10–20 milliszekundumtól néhány percig tartanak, és gyakran követi őket utófénylés nagyobb hullám hosszokon: röntgen, ultraibolya, látható fény, infravörös és rádióhullám. A gamma-sugárzás forrásának csak 10%-a állandó. Ezek közé tartoznak a pulzárok, a neutroncsillagok és az aktív galaxismagok.
A Galaktikus Csillagászat
-- A Galaktikus csillagászat a Naprendszert, a Lokális Galaxis csoportot, ezek dinamikáját és szerkezetét tanulmányozza. Ez utóbbi egy csillagokból, gázokból és egyéb objektumokból álló galaxishalmaz, amelyet a kölcsönös gravitációs vonzás tart össze. A Tejútrendszer középpontja a galaktikus mag, amelynek több spirálkarja van. Ez a mag a szupermasszív fekete lyuk, a Sagittarius A* („A” csillag).
-- A Tejút rendszerünknek négy fő spirál karja van: a Perseus-kar, a Norma- és Cygnus-kar, a Scutum-Crux-kar és Carina- és Sagittarius-kar. A nagyobb tömegű csillagok megjelenésekor egy izzó gázból és plazmából álló H II régió alakítja át a felhőt. A csillagközi szél és a szupernóva ezekből a robbanásokból lesz, amik eloszlatják a felhőt, hátrahagyva több fiatal klasztert. Ezek fokozatosan feloldódnak.
-- A csillagok között a csillagközi térben anyagok sora található meg. A legsűrűbb rész a molekuláris felhő, amely molekuláris hidrogénből és más elemekből áll. Az összesűrűsödő gázfelhő egyes részei saját tömegvonzásuknál fogva egyre több gázt vonz magába, így egyre sűrűbbé válik, ez a globula, ami a látható fény tartományában eltakarja a keletkező csillagot. A beérkező anyag a protocsillag körül akkréciós korongot képez, és nagy része a protocsillagba zuhan.
-- Az évmilliók során egy H II régióban több ezer csillag születhet, majd egy szupernóva-robbanás vagy az újszülött csillagokból érkező napszél eloszlatja a felhő maradék anyagát, és a helyén egy, a Messier 45-höz hasonló nyílthalmaz lesz látható. Ezek a nyílthalmazok és elszórt csillagok később a Tejútrendszer részévé váltak, ahol mintegy: 1000 nyílthalmaz ismert, de a teljes szám ennek a tízszerese lehet.
Extragalaktikus csillagászat
-- Az extragalaktikus csillagászat a csillagászat tudományának azon ága, amely az univerzum Tejútrendszeren kívüli objektumainak kialakulásával, osztályozásával és az aktív galaxisok megfigyelésével foglalkozik. Ez utóbbi azért fontos, mert így megismerjük a világegyetem főbb szerkezetének jellemzőjét.
-- A legtöbb galaxis szabálytalan formájú, így könnyen be lehet kategorizálni. Ezek szerint megkülönböztetünk: elliptikus-, spirális-, lentikuláris-, szabálytalan- galaxisokat. A spirál galaxisok két részből tevődnek össze: egy hatalmas, lapos korong, illetve egy kisebb, ellipszoid alakú „központi dudor”. A korongban található a csillagközi gáz és por nagyobbik része. Ezekben a galaxisokban a csillagok a galaxis középpontja körül keringenek, átlagosan néhány millió éves keringési idővel.
-- A lentikuláris galaxisok sima, korong alakú galaxisok, amelyekben a csillag keletkezés felemésztette az összes csillagközi gázt, vagyis az ilyen galaxis főleg öreg csillagokból áll. Ahogy a nevük is mutatja, az elliptikus galaxisok alakja az ellipszis. A csillagok véletlenszerűen mozognak egy keringési centrum körül, pályájuk nem meghatározható. Nagyon kevés csillagközi anyagot tartalmaz.
-- A szabálytalan vagy irreguláris galaxisok nem tartalmaznak spirálkarokat, és elliptikus szimmetria sem figyelhető meg bennük. Ezek a galaxisok úgy alakulhattak ki, hogy egy másik galaxissal kerültek kölcsönhatásba, emiatt elvesztették szimmetriájukat. Némely galaxis még a szabálytalan kategóriába sem sorolható be, ezek a pekuliáris galaxisok.
-- A rádió galaxis olyan galaxis, amely rádiófluxusa nagyságrendekkel erősebb annál, mint ami az optikai fényessége alapján várható, figyelembe véve az úgynevezett rádióindexet, azaz az elektromágneses hullámok formájában leadott energiájának nagy részét a rádióhullámok tartományában sugározza ki.
-- Az aktív galaxisok nagy energiájú sugárzást bocsátanak ki. Több csoportba oszthatók: kvazárok, Seyfert-galaxis és blazárok. A kozmosz nagy léptékű szerkezetét galaxisok csoportjai és csoportosulásai jellemzik. A legnagyobbakat szuper csoportoknak vagy szuper klasztereknek hívják.
Kozmológia
-- A kozmológia a világegyetemmel mint egésszel foglalkozó tudomány, emiatt a fizika és a filozófia tudományának is része. A világegyetem megfigyelésével a fizikai kozmológia foglalkozik, amely hozzájárult ahhoz, hogy megismerjük a világ kialakulását és fejlődését. Alapvető a modern kozmológiában, hogy elismeri az ősrobbanás tényét, amelynek lényege, hogy az univerzum egy robbanással keletkezett, majd szélesedett.
-- Az ősrobbanás elmélete a kozmikus mikrohullámú háttér sugárzás: 1965-ös felfedezése nyomán született meg. A korai univerzumot egyenletesen és izotróp módon töltötte ki egy hihetetlenül nagy energia sűrűség és a vele járó óriási hőmérséklet és nyomás. Ez tágult és hűlt, valamint a gőz lecsapódáshoz és a víz fagyásához hasonló, de elemi részecskékhez kapcsolódó fázis átmeneteken ment át. A világegyetemet ma az energia egy misztikusnak tűnő formája, az úgynevezett "sötét energia" uralja. Nagyjából a teljes energia sűrűség: 72%-a a mai egyetemben ilyen formájú.
-- A csillagászat és az asztrofizika jelentős interdiszciplináris kapcsolatot alakítottak ki más tudományokkal. Az archeo-asztronómia és etno-asztronómia az ókori csillagászat és a hagyományos kultúra kontextusa, a régészeti és antropológiai bizonyítékok tanulmányozása. Az asztro-biológia interdiszciplináris tudományág, amely a csillagászat, a biológia és a geológia azon területeit foglalja magába, melyek a földön kívüli élet eredetét, lehetőségeit, evolúcióját, valamint a földi élet esetleges földön kívüli eredetét vizsgálják.
-- A világegyetem atomjainak, molekuláinak és vegyületeinek tanulmányozása, beleértve ezek kialakulását, interakcióját és a megsemmisülését asztrokémiának hívják. A vizsgálat tárgyát képező anyagok rendszerint a molekuláris felhőkben, továbbá alacsony hőmérsékletű csillagokban, barna törpékben és bolygókon találhatók meg. A kozmokémia a Naprendszerben található elemek, molekulák és vegyületek tanulmányozása, beleértve az izotópok eredetét és változatait. Mindkét terület a csillagászat és a kémia kombinációja.
Amatőr csillagászat
-- A csillagászat azon ága, amihez amatőrök járulnak hozzá legjobban. Az amatőr csillagászok a különböző égi objektumokat és jelenségeket figyelik meg, gyakran az általuk létrehozott eszközök segítségével. A leggyakoribb célpontjaik a Hold, a bolygók, a csillagok, az üstökösök, a meteorok, és a mélyég objektumok.
-- Az amatőr csillagászat egyik ága az asztro fotográfia, vagyis az égbolt fotózása. Sok amatőr bizonyos objektumok megfigyelésére specializálódik, olyanra, amely érdekli őt egy típusra, egy eseményre. A legtöbb amatőr a látható hullámhosszokon dolgozik, de vannak, akik a látható hullámhosszon kívüli spektrumon kísérleteznek. Ebbe beletartoznak az infravörös hullámhosszot szűrő hagyományos teleszkópok és a rádió teleszkópok.
-- Az amatőr csillagászat úttörője: Karl Jansky volt, aki az 1930-as években rádió hullámhosszokon figyelte az eget. Számos amatőr csillagász házilag készített távcsövet vagy teleszkópot használ, illetve olyanokat, amelyeket eredetileg csak a hivatásos csillagászoknak készítettek, de később a nyilvánosság számára is elérhető lett, például: One-Mile-teleszkóp.
-- Ezek a csillagászok is hozzájárulnak a tudományos csillagászathoz. Valójában ez az egyike azon kevés tudományágnak, ahol amatőrök is komoly eredményeket érnek el. Üstökösöket fedeznek fel, változócsillagokat figyelnek meg. A digitális technológia fejlődése nyomán gyakran tiszta és lenyűgöző fényképeket készítenek az égboltról.
Carl Sagan
-- Carl Sagan (1934-1996) amerikai csillagász, planetológus, asztrobiológus és egy rendkívül szuggesztív ismeretterjesztő volt. A Cornell Egyetem csillagászati és űrtudományi tanszékének professzora, a bolygókutató laboratórium vezetője volt. Kutatásai kezdetben a Vénusz és a Mars légkörére irányultak.
-- Ő tervezte a Viking űrszondák exobiológia programját. Fontos szerepe volt a NASA űrszondái: a Mariner, Voyager, Viking tudományos programjainak tervezésében, irányításában. A SETI-programok egyik megindítója és vezetője volt.
-- Kiváló népszerűsítő is volt, könyvei, de különösen a "Kozmosz" című tévésorozata az egész világon nagy sikert aratott. Élete során több mint: 600 tudományos cikket publikált, emellett: 20 csillagászati témájú könyv szerzőjeként és társ szerzőjeként is ismert.
A SETI-program
-- A SETI - "Search for Extra-Terrestrial Intelligence", azaz a: "Földön Kívüli Értelmes Intelligencia Keresése", interdiszciplináris tudományág, melynek célja a földön kívüli, intelligens élet felfedezése. Elsősorban a csillagászat, az asztrobiológia, az informatika határtudománya.
-- A tudományág művelése egyelőre semmilyen egyértelmű, megismételhető eredménnyel nem járt, az UFO észleléseket leszámítva, melyek, ha igazak is, nem feltétlenül utalnak idegen civilizációra, a legismertebb, vitatott eset talán a Hűha jel.. Viszont ha sikerülne a földönkívülieket felfedezni és velük kommunikálni: CETI - "Communication with Extra-Terrestrial Intelligence", azaz: "Kommunikáció Földön Kívüli Intelligenciával", az az emberiség történetének kétségkívül legnagyobb tudományos felfedezése lenne..
-- A Földönkívüliek létének lehetősége és a SETI gondolata a Kopernikuszi világképpel jelent meg, ekkor még nyilvánvalónak gondolták, hogy a Naprendszer minden bolygója a Földhöz hasonlóan lakott, később, mikor kiderült, hogy ez lehetetlen, a földönkívüliek lehetséges élőhelyei egyre távolabb kerültek.
-- A 20. századra a csillagászati műszerek fejlődésével, és a földön kívüli élet felfedezésének elmaradásával általános pesszimizmus uralkodott el, ezt legjobban a Fermi-paradoxon fejezi ki, amely szerint a Világegyetemben máshol is meg kell jelenjen az élet és a fejlett technológiájú civilizációk, azonban mi, emberek ebből semmit sem látunk, tehát ilyenek nem is léteznek. Jelenleg csak kisebb, magán- és egyetemi- finanszírozású SETI-programok folynak.
A Pioner tábla
-- A Pioneer-táblák grafikus üzeneteket tartalmazó, arannyal bevont alumínium lemezek, melyeket a: Pioner-10 és a Pioner-11 űrszonda fedélzetén helyeztek el, abban a reményben, hogy a Földön Kívüli értelmes lények találnának rá az űrszondákra, és így üzenetet tudnak hagyni számukra. A Pioneer-tábla volt az első fizikai üzenet, amelyet a világűrbe küldtek.
-- A táblákon a férfi és a női emberi test látható, valamint több szimbólum, melyek az űrszonda eredetéről, a Földről és az emberi fajról tájékoztatnak... Az elképzelést, hogy a Pioneer űrszondák fedélzetén helyezzenek el egy üzenetet, eredetileg: Eric Burgess vetette fel. Ötletét megosztotta újságíró kollégájával: Richard Hoaglanddel, aki támogatta az elképzelést.
-- Ezután közösen keresték fel: Carl Sagant, amikor ellátogattak a Mariner-9 küldetése idején a Kaliforniai: Pasadenába. Carl Sagan lelkesedett az ötletért, de kezdetben nem hitt abban, hogy megvalósulhat. A NASA jóváhagyta a tervet és megbízta Sagant, hogy készítsék el az üzenetet. Sagan és Drake amerikai csillagásszal közösen tervezte meg az üzenetet, melyet Sagan felesége, Linda Salzman Sagan, készített el.
-- Az első táblát a Pioneer–10 űrszonda 1972. március. 3-án a fedélzetén helyezték el, a második üzenetet pedig a Pioneer–11, 1973. április 6-án vitte magával a világűrbe.. A Pioner-tábla bal felső sarkában a semleges hidrogénatom két energiaszintje közötti hiperfinom átmenet sematikus rajza található. Azért esett a választás a hidrogénre, mert ez a leggyakoribb elem az univerzumban.
-- A jobb oldalon a férfi és női emberi test rajza látható. A női alak mellett két vízszintes szakasz van feltüntetve, egy fej magasságban, egy pedig a talp vonalában, ezek a vonalak a magasságra utalnak. A két szakasz között 4 apró vonal, 1 függőleges és 3 vízszintes, 90°-kal balra elforgatva van, melyek a 8-as szám bináris alakját ábrázolják: 1000, a függőleges vonal a 1-es számot jelképezi, a vízszintesek a 0-t, az első vízszintes vonal a táblán hibás.
-- Ennek és a hidrogénatomok hiperfinom átmenete során kibocsátott sugárzás adatainak segítségével a testmagasság meghatározható: 8 x 21 cm = 168 cm, a női test átlagos magassága. A táblán a férfialak feltartott jobb keze az üdvözlés jeleként értelmezhető, de utalhat arra is, hogy az ember a karját mozgatni és a kézfejét forgatni tudja.
-- Az ember alakok megrajzolásakor törekedtek arra, hogy lehetőség szerint, etnikai szempontból semleges ábrázolás szülessen. Az eredeti tervek szerint a nő és a férfi egymás kezét fogta volna, de ezt elvetették, mert úgy vélték, emiatt az idegenek azt gondolhatnák, hogy a két alak egy lényt ábrázol. A nőalak nemi szerve nem olyan részletességgel lett ábrázolva az üzeneten, mint a férfié.
-- Sagan ezzel kapcsolatban azt mondta, hogy az üzenet kidolgozására rendelkezésre álló idő kevés volt, a NASA egyszerű üzenetet készítését kérte tőle, így kompromisszumot kellett kötnie. Mark Wolverton beszámolója szerint az eredeti terveken egy kis vonal volt hivatott a női nemi szervet jelezni, ami a végleges rajzon már nem szerepelt. Ez a változtatás: John Naugle a NASA Office of Space Science egykori vezetőjének feltétele volt a tábla jóváhagyásához.