vitenskapen om himmellegemene og verdensrommet.
Se også universet, kosmologi, galakser, stjerner, solsystemet.
Inndeling
Astronomi deles i flere grener som delvis griper inn i hverandre.Astrofysikk behandler himmellegemenes og den interstellare materiens fysiske og kjemiske natur og de enkelte himmellegemenes opprinnelse, utvikling og slektskap.Astrometri beskriver himmellegemenes stilling og posisjonsforandring på himmelkulen. I celest mekanikk studeres himmellegemenes bevegelse under påvirkning av gravitasjon og andre krefter. Celest mekanikk har fått stor betydning i forbindelse med utskytingen av kunstige satellitter og romsonder. Kosmologi er læren om universets opprinnelse, struktur og utvikling. Studiet av det tidlige univers er sterkt knyttet til partikkel- og kjernefysikk. I studiet av de forskjellige modeller av vårt univers benyttes Einsteins gravitasjonsteori. Astrometri og celest mekanikk representerer den klassiske astronomi, men anvendelsen på kunstige himmelobjekter krever helt nye metoder. Astrofysikk og kosmologi er forgreninger av den moderne astronomi. I tidens løp har det utviklet seg mange spesialfelter, særlig innen astrofysikken. De kan være knyttet til spesielle deler av det elektromagnetiske spektrum: gamma-astronomi, røntgen-astronomi, UV-astronomi osv., eller til spesielle typer himmelobjekter: solfysikk, planetfysikk, kompakte objekter, galakser osv.
Historikk
Allerede i de eldste tider spilte astronomien en viktig rolle for menneskene i forbindelse med tidsbestemmelse, kalender og navigasjon. Den har også hatt en avgjørende betydning for utviklingen av menneskenes livsanskuelse. Astronomiens utvikling har foregått i etapper, som for det meste skyldes fremskritt i instrumentell teknikk, fysikk og matematikk. Før kikkerten ble oppfunnet av Galilei (1608), var astronomene henvist til å observere de få tusen stjernene som er synlige for det blotte øye, og å følge Månens og planetenes gang på himmelen. Fra før år 2100 f.Kr. har man beretninger av kinesiske astronomer om beregninger av formørkelser. Også hos inderne, babylonerne og egypterne har astronomi vært drevet. Viktige fremskritt ble gjort av greske astronomer. Hipparkhos oppdaget f.eks. jordaksens presesjon.
Grekerne utviklet også viktige kosmologiske ideer, blant annet teorier om Jordens forhold til resten av universet. Ptolemaios' modell for Jorden i Universets sentrum influerte astronomisk tenkning i 1300 år. På 1500-tallet satte Kopernikus Solen i sentrum, og en del andre viktige fremskritt ble gjort: Keplers oppdagelse av prinsippene for planetenes bevegelse, Galileos bruk av teleskopet til astronomiske observasjoner og Newtons formuleringer av lovene for bevegelse og gravitasjon.
Den første speilkikkert ble laget av Newton, store kikkerter av denne typen ble bygd av W. Herschel, som med disse gjorde mange store oppdagelser, bl.a. planeten Uranus. Fraunhofer (ca. 1820) laget den første akromatiske kikkert, og det førte til at linsekikkerter ble vanlige astronomiske instrumenter på 1800-tallet. Nye fremstøt kom ved utvikling av spektroskopisk og fotografisk teknikk på midten av 1800-tallet. Dermed kunne man bestemme både stjerners kjemiske sammensetning, deres fysiske egenskaper og deres bevegelse i synslinjens retning, og undersøke strukturen av stjernetåker nøyere.
Men den største ekspansjon i astronomisk forskning kom først på 1900-tallet. Stjernenes avstander ble bestemt ved nye metoder: F. Schlesinger utviklet den fotografiske teknikk for trigonometriske avstandsbestemmelser, W. S. Adams og A. Kohl Schüller innførte spektroskopisk metode til astronomiske bestemmelser, F. Hertzsprung, H. Shapley og E. P. Hubble utnyttet egenskaper ved cepheid-variable stjerner for samme formål. Hubble fikk på den måten bestemt avstanden til de nærmeste galakser. I 1929 oppdaget Hubble at universet ikke var statisk, men i stadig utvidelse.
De store speilteleskopene man etter hvert fikk bygd, har spilt en viktig rolle for astronomiens utvikling, likeså Schmidt-teleskopet, som benytter en kombinasjon av linse og sfærisk speil, og de nye store radioteleskopene. Observasjoner fra rommet har fått stor betydning i de senere år. Utenfor atmosfæren er hele det elektromagnetiske spektrum tilgjengelig for observasjon. For de teoretiske beregninger har utviklingen av store og raske datamaskiner vært avgjørende. Blant nye grener innen astronomien har særlig røntgen- og gammaobservasjoner (fra ballonger eller satellitter) og infrarøde og ultrafiolette observasjoner gitt interessante resultater. Gravitasjonslinser, som første gang ble oppdaget 1979, er også blitt et eget og meget lovende felt. Mye av teorien for dette fenomenet er utviklet av nordmannen Sjur Refsdal.
Observatorier med norsk deltakelse
I Norge finnes et mindre stjerneobservatorium i Skibotn, Troms (det gamle observatorium i Oslo ble nedlagt i 1934 og Oslo solobservatorium på Harestua ble nedlagt i 1986). Norge har, sammen med de andre nordiske land, bygd et større stjerneteleskop (Nordisk Optisk Teleskop, 2,5 m i diameter) på Kanariøyene. NOT har vært i drift siden 1990. Sammen med en rekke andre nasjoner planlegges et større solteleskop (LEST) samme sted.
Institusjoner
Mye av det internasjonale astronomiske samarbeid blir koordinert gjennom Den internasjonale astronomiske union (IAU) som ble grunnlagt 1919. Undervisning på høyere nivå foregår ved Universitetene i Oslo, Tromsø og Trondheim.
Viktige begivenheter i astronomiens historie
| f. Kr. | |
| 585 | Den greske astronom Thales forutsa en solformørkelse |
| 432 | Den greske astronom Meton oppdaget den 19-årige månesyklus (Meton-syklusen) der Månens fase vender tilbake til samme dato i samme måned |
| Ca. 265 | Den greske astronom Aristarkhos hevdet at Jorden beveget seg rundt Solen |
| Ca. 240 | Den greske matematiker Eratosthenes bestemte Jordens omkrets ved å måle avstand og breddeforskjell mellom Alexandria og Syene til 250 000 stadier (= 46 000 km) |
| 127 | Grekeren Hipparkhos, oldtidens største astronom, fullførte en stjernekatalog som ble brukt i over 1500 år |
| 45 | Den romerske keiser Julius Cæsar innførte den julianske kalender |
| e. Kr. | |
| Ca. 140 | Den greske astronom Claudius Ptolemaios begrunnet i sitt berømte verk om antikkens astronomi, Syntaxis (arab. Almagest), det verdenssystem som er oppkalt etter ham (Jorden er verdens sentrum) |
| 1054 | En supernova ble observert i stjernebildet Taurus; Krabbetåken er restene etter denne |
| 1420 | Tatarfyrsten Ulug-Beg bygde et stort observatorium i Samarkand |
| 1543 | Den polske astronom Nicolaus Copernicus' verk De Revolutionibus Orbium Coelestium ble trykt. Her begrunnes det verdenssystem som er oppkalt etter ham |
| 1576 | Grunnsteinen ble lagt for den danske astronom Tyge Brahes slott og observatorium Uranienborg på Ven – en ny æra i den observerende astronomi var innledet |
| 1582 | Pave Gregor 13 innførte den gregorianske kalender |
| 1584 | Den italienske filosof Giordano Bruno utgav dialogen Dell'infinito, universo e mondi, hvor han hevder at universet er uendelig og at stjernene er soler |
| 1596 | Den første variable stjerne ble oppdaget av den tyske presten David Fabricius (Mira Ceti - den Vidunderlige i Hvalfisken) |
| 1603 | Den tyske astronom Johannes Bayer publiserte sitt himmelatlas Uranometria, der han innfører den betegnelsen på stjerner med greske bokstaver, som fortsatt benyttes |
| 1608 | Kikkerten ble oppfunnet av den nederlandske brillemaker Hans Lippershey |
| 1609 | Den tyske astronom Johannes Kepler offentliggjorde i Astronomia Nova de første to av sine lover om planetenes bevegelse |
| 1610 | Kikkerten ble for første gang brukt som astronomisk instrument. Den italienske naturforsker Galileo Galilei oppdaget med et selvkonstruert teleskop Jupiters fire store måner, solflekkene, Venus' faseveksling og Månens ringfjell |
| 1619 | Den tyske astronomen Johannes Kepler offentliggjorde Harmonices Mundi, som inneholder hans tredje lov for planetenes bevegelse |
| 1647 | Den tyske astronom J. Hevelius publiserte sitt himmelatlas Uranographia |
| 1651 | Den italienske teolog og astronom J. B. Riccioli utgav sitt månekart, der den moderne månenomenklatur blir innført |
| 1655 | Den nederlandske fysiker Chr. Huygens oppdaget saturnmånen Titan og gav den riktige forklaring på Saturns ringsystem |
| 1668 | Isac Newton bygde det første speilteleskop |
| 1669 | Den italienske astronom G. Montanari påviste at stjernen Algol er lysvariabel |
| 1675 | Det gamle Greenwich-observatoriet ble grunnlagt av kong Karl 2. Fra Greenwich-meridianen regnes lengdegradene på Jorden |
| 1676 | Den danske astronom Ole Rømer viste, ut fra observasjoner av Jupiter-månenes bevegelse, at lyset har endelig hastighet |
| 1687 | Den engelske fysiker Isac Newtons Philosophiae Naturalis Principia Mathematica utkom med loven for den universelle gravitasjon |
| 1718 | Den engelske astronom Edmund Halley oppdaget stjernenes egenbevegelse. Stjernene er ikke fiksstjerner i ordets betydning |
| 1755 | Den tyske filosof Immanuel Kant utgav Allgemeine Naturgeschichte und Theorie des Himmels, som inneholder hans hypotese om solsystemets dannelse |
| 1781 | Den tysk-britiske astronom William Herschel oppdaget planeten Uranus. Dette er første gang man kan tidfeste oppdagelsen av en ny planet |
| 1783 | Den tysk-britiske astronom William Herschel påviste Solens bevegelse gjennom verdensrommet ved å bestemme egenbevegelsen av 13 stjerner |
| 1796 | Den franske astronom P. S. Laplace offentliggjorde Exposition du Système du Monde, som inneholder hans nebularhypotese om solsystemets dannelse |
| 1801 | Den italienske astronom Giuseppe Piazzi oppdaget den første asteroide (Ceres) |
| 1802 | Den tysk-britiske astronom William Herschel påviste eksistensen av fysisk forbundne dobbeltstjerner. Tidligere trodde man at dobbeltstjerner bare var to stjerner som tilfeldig stod nær hverandre på himmelen |
| 1802 | Den britiske kjemiker William Wollaston oppdaget mørke linjer (absorpsjonslinjer) i solspektret, men mente det var grenser mellom fargene |
| 1814 | Den tyske optiker Joseph Fraunhofer gjenoppdaget absorpsjonslinjene i solspektret (frauenhoferske linjer) og utførte et systematisk studium av disse |
| 1838 | Den tyske astronom Friedrich Wilhelm Bessel bestemte for første gang avstanden til en stjerne (61 Cygni) |
| 1840 | Den amerikanske astronom H. Draper tok det første fotografi av Månen |
| 1843 | Den tyske apoteker Heinrich Schwabe oppdaget den elleveårige perioden i solflekkenes antall (solflekksyklusen) |
| 1846 | Den tyske astronom Johann Gottfried Galle oppdaget planeten Neptun nær det sted som var forutberegnet av den franske astronom Urban Jean Leverrier |
| 1851 | Den franske fysiker Léon Foucault gav et direkte bevis for Jordens rotasjon ved sitt pendelforsøk, som ble utført i Panthéon i Paris |
| 1859 | De tyske vitenskapsmenn, fysikeren Gustav Robert Kirchhoff og kjemikeren Robert Bunsen stilte opp spektroskopiens fundamentale lover og la grunnlaget for astrofysikken |
| 1862 | Den tyske astronom F. W. A. Argelanders store stjernekatalog Bonner Durchmusterung ble fullført |
| 1864 | Den britiske astronom William Huggins foretok den første analyse av et stjernespektrum, og den italienske astronom Angelo Secchi publiserte den første katalog over stjernespektra |
| 1868 | Den britiske astronom William Huggins bestemte hastigheten av en stjerne i synslinjens retning (radialhastigheten) ved hjelp av dopplerforskyvningen av spektrallinjer |
| 1877 | Den italienske astronom G. V. Schiaparelli beskrev «Mars-kanaler» og den amerikanske astronom A. Hall oppdager Mars-månene Fobos og Deimos |
| 1897 | Yerkes-observatoriet i USA ble ferdig og en refraktor (som fremdeles er verdens største) ble tatt i bruk |
| 1905 | Den tyske fysiker Albert Einstein stilte opp den spesielle relativitetsteori |
| 1908 | Den amerikanske astronom George Ellery Hale påviste sterke magnetfelter i solflekker |
| 1911 | Den danske astronom Ejnar Hertzsprung (og uavhengig i 1913 den amerikanske astronom Henry Norris Russell) konstruerte et diagram (H-R-diagrammet) som gir sammenhengen mellom luminositet og spektralklasse for stjernene. Det har hatt meget stor betydning, bl.a. for studiet av stjernenes utvikling |
| 1912 | Den amerikanske astronom Henrietta Leavitt oppdaget en sammenheng mellom lysstyrke og periode for en type variable stjerner (periode-luminositets-relasjon for cepheider) som har vært meget viktig for avstandsbestemmelser til stjernesystemer |
| 1914 | Den amerikanske astronom Harlow Shapley viste at cepheidene er pulserende stjerner og ikke (spektroskopiske) dobbeltstjerner som man tidligere hadde trodd |
| 1915 | Den tyske fysiker Albert Einstein stilte opp den generelle relativitetsteori |
| 1916 | Den tyske astronom Karl Schwarzschild fant løsning på Einsteins feltligninger (generelle relativitetsteori) gyldig for rommet utenfor en sfærisk masse (f. eks. Solen) |
| 1916 | Den britiske astronom Arthur S. Eddington offentliggjorde det første av en serie grunnleggende arbeider over stjernenes indre bygning |
| 1917 | Den amerikanske astronom Harlow Shapley bestemte avstand og retning til Melkeveisystemets sentrum ut fra fordelingen av de kuleformede stjernehopene, og påviste Solens eksentriske stilling innenfor systemet |
| 1917 | 100-tommer teleskopet ved Mount Wilson-observatoriet i USA ble ferdig; det var i 30 år verdens største speilkikkert |
| 1919 | Den Internasjonale Astronomiske Union (IAU) ble stiftet |
| 1920 | Den indiske fysiker Meghnad Saha utviklet teorien for ionisasjon av atomer i stjerneatmosfærer, og viste at stjernenes forskjellige spektrallinjemønster ikke skyldes forskjell i kjemisk sammensetning (som man tidligere hadde ment), men i de fysiske forhold linjene dannes under |
| 1922 | Den amerikanske astronom Edwin Hubble viste at de galaktiske tåkene ikke er selvlysende; utstrålingen skjer på bekostning av energi fra stjerner som ligger nær ved |
| 1924 | Den amerikanske astronom Edwin Hubble gav ved avstandsbestemmelse av Andromedagalaksen det endelige bevis for at galaksene er stjernesystemer utenfor Melkeveisystemet |
| 1924 | Den norske astrofysiker Svein Rosseland angav metoden til å bestemme stjernemateriens absorpsjonskoeffisient (Rosselands middelabsorpsjonskoeffisient) |
| 1924 | Henry Draper Catalogue over stjernespektra - standardkatalogen for stjerner klassifisert etter spektraltype – ble fullført ved Harvard-observatoriet |
| 1926 | Den svenske astronom Bertil Lindblad påviste Melkeveisystemets rotasjon |
| 1927 | Den amerikanske astronom Ira S. Bown forklarte opprinnelsen til sterke emisjonslinjer i spektre av gasståker (nebuliumlinjene) |
| 1929 | Den amerikanske astronom Edwin Hubble viste at galaksene fjerner seg med en hastighet som er proporsjonal med deres avstand (Hubbles lov, universets ekspansjon) |
| 1930 | Pluto – den ytterste kjente planet i solsystemet – ble oppdaget av den amerikanske astronom Clyde Tombaugh ved Lowell-observatoriet |
| 1930 | Den franske astronom Bernard Lyot oppfant koronagrafen, som gjorde det mulig å observere den ytterste del av solatmosfæren, koronaen, også utenfor solformørkelser |
| 1931 | Den amerikanske radioingeniør Karl Jansky registrerte for første gang radiostråling av kosmisk opprinnelse |
| 1936 | Den amerikanske radioingeniør Grote Reber bygde det første radioteleskop og studerte radiostrålingen fra Melkeveien |
| 1937 | Store områder av ionisert hydrogengass innenfor Melkeveisystemet ble påvist av de amerikanske astronomene Otto Struve og Christian T. Elvy; teorien for disse ble gitt to år senere av den danske astronom Bengt Strømgren |
| 1938 | Den amerikanske fysiker Hans Bethe og den tyske fysiker Carl von Weizsäcker forklarte en av de viktigste mekanismer for energiproduksjonen i stjernenes indre (karbon-nitrogen-syklusen eller Bethe-syklusen) |
| 1939 | De første nøytronstjerne-modellene ble beregnet av de amerikanske fysikere Robert Oppenheimer og George M. Volkoff; hypotetiske stjerner med enorm densitet, som ble påvist å eksistere i 1967 (pulsarer) |
| 1941 | Den svenske fysiker Bengt Edlén gav forklaringen på de gåtefulle emisjonslinjene i Solens koronaspektrum; de skriver seg fra meget høyt ioniserte atomer |
| 1942 | Man registrerte for første gang radiostråling fra Solen |
| 1944 | Den tysk-amerikanske astronom Walter Baade innførte begrepet populasjonstype I og II: Klassifisering av stjernene etter kjemisk sammensetning, alder, bevegelse og beliggenhet innenfor Melkeveisystemet |
| 1944 | Den nederlandske astronom H. C. van de Hulst forutsa at interstellart hydrogen sender ut radiostråling på 21 cm bølgelengde |
| 1946 | Det ultrafiolette solspektrum ble for første gang fotografert (fra romfartøy), og en ny gren av stronomien UV (ultrafiolett)-astronomi begynte å vokse frem |
| 1949 | De amerikanske astronomene William A. Hiltner og John S. Hall oppdaget det interstellare magnetfelt ved å påvise at lys fra fjerne stjerner, som passerer gjennom skyer av interstellart stoff, er polarisert |
| 1950 | Den amerikanske astronom Fred Whipple oppstilte sin teori om at kometkjernene er «skitne sneballer». |
| 1951 | De amerikanske astronomene H. Ewen og E. Purcell oppdaget 21 cm strålingen som var forutsagt av van de Hulst i 1944 |
| 1952 | Den tysk-amerikanske astronom Walter Baade påviste at skalaen for galaksenes avstand måtte revideres. Alle avstander måtte multipliseres med en faktor omkring to - universet ble dobbelt så stort |
| 1952 | Den amerikanske astronom William W. Morgan m.fl. påviste Melkeveisystemets spiralstruktur ut fra fordelingen av emisjonståker |
| 1953 | Den nederlandske astronom Jan H. Oort m.fl. bestemte Melkeveisystemets spiralstruktur ut fra radioobservasjoner |
| 1955 | Radiostråling ble registrert for første gang fra en av planetene (Jupiter) |
| 1956 | Det store fotografiske himmelatlas National Geographic Society - Palomar Observatory Sky Atlas (Palomar-atlaset) ble fullført. Det gjengir stjerner ned til 21. størrelsesklasse |
| 1956 | Man registrerte for første gang mikrostråling fra Venus. Ut fra målingene ble overflatetemperaturen bestemt til ca. 600 K - langt høyere enn man hadde trodd |
| 1957 | Den første kunstige satellitt, den sovjetiske Sputnik 1, ble brakt inn i bane rundt Jorden |
| 1957 | Et stort styrbart radioteleskop ble tatt i bruk ved Jodrell Bank i Storbritannia. Det var verdens største inntil 1972, da et 100 m teleskop ble ferdig ved Effelsberg i Tyskland |
| 1959 | Man fikk for første gang se fotografier av Månens bakside. Bildene ble tatt av den sovjetiske romsonden Luna 3 |
| 1962 | Den amerikanske romsonden Mariner 2 passerte Venus og sendte en rekke opplysninger, spesielt om atmosfæren, tilbake til Jorden |
| 1963 | Et stjernelignende objekt med stor rødforskyvning og sterk radiostråling – den første kvasar – ble identifisert |
| 1964 | Den amerikanske romsonden Ranger 7 tok de første vellykte bilder av Månens overflate fra nært hold |
| 1965 | Den amerikanske romsonden Mariner 4 passerte Mars og sendte nærbilder av planetens overflate til Jorden |
| 1965 | Den kosmiske 3K-bakgrunnstrålingen etter Big Bang ble observert av de amerikanske astronomene A. A. Penzias og R.W. Wilson og identifisert av R. H. Dicke |
| 1967 | Den sovjetiske romsonden Venera 4 sendte en instrumentkapsel ned mot Venus' overflate, og data om atmosfærens sammensetning, densitet, trykk og temperatur, ble gitt over radio til Jorden |
| 1967 | Man oppdaget den første pulsar, en variabel radiokilde som sender ut pulser med meget regulær periode. Pulsarene er nå alminnelig antatt å være hurtig roterende nøytronstjerner |
| 1968 | Radioastronomene innledet en lang serie oppdagelser av kompliserte organiske molekyler i det interstellare rom |
| 1969 | De første mennesker landet med det amerikanske romskip Apollo 11 på Månen og brakte prøver fra overflaten tilbake til Jorden |
| 1970 | Verdens største styrbare radioteleskop (100 m i diameter), nær Bonn i Tyskland, ble fullført |
| 1973 | Den amerikanske romsonden Pioner 10 passerte Jupiter og sendte de første nærbilder og de første målinger av de fysiske forhold nær planeten til Jorden |
| 1973 | Den amerikanske bemannede romstasjonen Skylab ble brakt inn i bane rundt Jorden. Dens hovedoppgave var utforskning av Solen |
| 1974 | Den amerikanske romsonden Mariner 10 passerte Venus og Merkur og skaffet ny viten om de innerste planetene, bl.a. de første nærbilder av den kraterdekkede Merkur-overflaten |
| 1975 | Instrumentkapslene fra de sovjetiske romskipene Venera 9 og 10 landet på Venus og overførte de første bilder tatt fra overflaten på en annen planet til Jorden |
| 1976 | Instrumentkapslene fra de to amerikanske romsondene Viking 1 og 2 landet på Mars og overførte fotografier og data om de fysiske forhold på overflaten og i atmosfæren til Jorden |
| 1978 | Den amerikanske astronom J. Christy oppdaget Charon, Plutos' måne |
| 1979 | Den første gravitasjonslinsen ble oppdaget |
| 1980 | De første detaljerte bilder av Saturn-systemet ble tatt fra romsonden Voyager 1 |
| 1982 | Den raskeste kjente pulsar 4C 21.53, med periode 1,6 millisekund, ble oppdaget i stjernebildet Vulpecula |
| 1986 | Halleys komet passerte perihel 9. februar i en avstand av 90 millioner km fra Solen |
| 1987 | Supernova (SN 1987A) ble oppdaget i Den store Magellanske sky. For første gang observerte man nøytrinoer fra en supernova. |
| 1990 | Hubble-teleskopet (Romteleskopet) ble skutt opp i sin bane |
| 1990 | Ved hjelp av instrumenter på satellitten COBE kunne man fastslå at den universelle bakgrunnstråling er perfekt sort stråling (Planck-stråling) med temperatur 2,735 kelvin |
| 1992 | Ved hjelp av instrumenter på satellitten COBE kunne små anisotropier (temperaturforskjeller på noen mikrograder) i bakgrunnsstrålingen påvises. Dette har avgjørende betydning for teorien om «Big Bang» |
| 1998 | Observasjoner av supernovaer i fjerne galakser viser at universets utvidelseshastighet øker. Dette kan forklares ved at «den kosmologiske konstant» har en positiv verdi. |
| 2003 | Observasjoner av de små anisotropier i bakgrunnstrålingen viser at (det tredimensjonale) rommet er nesten eller helt evklidsk (flatt), dvs. at rommet har liten eller ingen krumning. |