books observational astrophysics

الفيزياء الفلكية الرصدية فرع من علم الفلك يتعلق، على عكس الفيزياء الفلكية النظرية، بتسجيل البيانات، ويتعلق بشكل رئيسي باكتشاف آثار ملموسة وقابلة للقياس للنماذج الفيزيائية. فهو علم يتعلق برصد ومراقبة الأجسام السماوية بواسطة التلسكوبات والمعدات الفلكية الأخرى. ويجرى معظم الرصد الخاص بالفيزياء الفلكية باستخدام الطيف الكهرومغناطيسي.

• يدرس علم الفلك الراديوي أشعة ذات طول موجي يزيد عن بضعة ملليمترات. ومن بين حقول دراسته موجات الراديو، والتي تنبعث عادة عن المواد الباردة مثل الغازات البين-نجمية وغمامات الغبار، إشعاع الخلفية الكونية الميكروي، والذي ينتج عن الانزياح الأحمر لضوء الانفجار العظيم، النجوم النابضة، والتي تم اكتشافها لأول مرة عند ترددات الموجات الميكروية. تحتاج دراسة هذه الموجات إلى تلسكوبات راديوية كبيرة جدا.
• يدرس علم فلك الأشعة تحت الحمراء أشعة ذات طول موجي يزيد كثيرا عن طول الإشعاعات المرئية الموجي، ويقل عن الطول الموجي للأشعة الراديوية. تجرى عمليات الرصد لهذا الفرع في العادة باستخدام تلسكوبات مشابهة للتلسكوبات البصرية. وفي العادة يتم دراسة الأجسام الأكثر برودة من النجوم (مثل الكواكب) عبر الترددات تحت الحمراء.
• علم الفلك البصري هو أقدم أفرع علم الفلك. ومعداته الأكثر شيوعا هي التلسكوبات المرتبطة بجهاز اقتران الشحنة أو مطياف بصري. يعيق غلاف الأرض الجوي الرصد البصري بعض الشيء، ولذلك تستخدم البصريات التكيّفيّة والتلسكوبات الفضائية للحصول على أعلى جودة ممكنة للصور الملتقطة. في مجال الطول الموجي للأشعة المرئية تكون النجوم واضحة بشكل كبير، وبالإمكان رصد الكثير من الأطياف الكيميائية واستخدامها في دراسة التركيب الكيميائي للنجومن المجرات، والسدم.
• يدرس علم فلك الأشعة فوق البنفسجية، السينية، وغاما عمليات عالية الطاقة مثل تلك الخاصة بالنباضات الثنائية، الثقوب السوداء، النجوم المغناطيسية، وغيرها. لا تخترق مثل هذه الأشعة غلاف الأرض الجوي بشكل جيد. وهناك طريقتان يتم استخدامهما لرصد هذا الجزء من الطيف الكهرومغناطيسي وهي: التلسكوبات الفضائية، وتلسكوبات شيرنكوف الأرضية. من أمثلة النوع الأول من التلسكوبات مسبار روسي لتوقيت أشعة إكس (RXTE)، مرصد تشاندرا الفضائي للأشعة السينية، ومرصد كومبتون لأشعة غاما. ومن أمثلة النوع الثاني نظام التجسيم عالي الطاقة (H.E.S.S) وتلسكوبات شيرنكوف الرئيسية الأرضية لأشعة غاما (MAGIC).

فيما عدا الإشعاعات الكهرومغناطيسية، ثمة أشياء قليلة تنشأ بعيدا ويظل بإمكاننا رصدها من على سطح الأرض. من ضمنها بعض مراصد الموجات الثقالية صعبة الرصد، ومراصد النيوترينو التي بنيت خصيصا لدراسة شمسنا. كما يمكننا رصد الأشعة الكونية ذات الطاقة العالية جدا عندما تصطدم بغلاف الأرض الجوي.

تختلف المراصد عن بعضها أيضا في مقياس الوقت. فمعظم المراصد البصرية تأخذ ما بين دقائق إلى ساعات، ولذلك فالظاهرة المرصودة التي تتبدل بسرعة تزيد عن ذلك لن يتم رصدها بسهولة. ومع ذلك، فهناك بيانات تاريخية مسجلة عن بعض الظواهر التي تمتد عبر قرون أو آلاف السنين. وعلى الجانب الآخر، يمكن أن يقاس الزمن المستغرق في الرصد الراديوي بالملي ثانية (كنباض الملي ثانية) أو بجمع بيانات تم تسجيلها عبر سنوات (دراسات تباطؤ النباض). وتكون المعلومات المحصلة من مقاييس الزمن المختلفة هذه مختلفة كثيرا عن بعضها البعض.

لدى دراسة شمسنا منزلة خاصة في الفيزياء الفلكية الرصدية. فنظرا إلى المسافة الهائلة التي تفصلنا عن باقي النجوم، فإن رصدنا للشمس يكون مفصلا بشكل لا يضاهيه رصدنا لأي نجم آخر. كما أن فهمنا لنجمنا الخاص يعيننا على فهم النجوم الأخرى.

تتم نمذجة الطريقة التي تتغير أو تتطور بها النجوم في العادة بوضع أنواع النجوم المختلفة في أماكنها المحدة في رسم هرتزبرونغ-راسل، وبذلك يتم تمثيل حالة الجسم النجمي من ولادته وحتى اندثاره.