JAR113JAR113Stjörnufræði 1. hlutiStjörnufræði 1. hluti

Þorsteinn BarðasonÞorsteinn Barðason

Fyrstu stjörnuathuganirFyrstu stjörnuathuganir

Stjörnufræði er sú vísindagrein sem fæst við að Stjörnufræði er sú vísindagrein sem fæst við að rannsaka eðli og ástand alls í himingeimnum.rannsaka eðli og ástand alls í himingeimnum.

Menn tengdu stjörnur við hið yfirnáttúrlega, Menn tengdu stjörnur við hið yfirnáttúrlega, guðina sjálfa.guðina sjálfa.

Með því að fylgjast með gangi himintungla var Með því að fylgjast með gangi himintungla var hægt að henda reiður á árstíðumhægt að henda reiður á árstíðum

Vitað er að margar fornþjóðir svo sem Egiptar og Vitað er að margar fornþjóðir svo sem Egiptar og Kínverjar fylgdust með og skráðu ýmsar Kínverjar fylgdust með og skráðu ýmsar upplýsingar um stjörnurnar.upplýsingar um stjörnurnar.

AlmagestAlmagest

Fyrstu heilstæðu skrána um innbyrðis Fyrstu heilstæðu skrána um innbyrðis afstöðu stjarnanna var frá grískum afstöðu stjarnanna var frá grískum stjörnufræðingi, Hipparkosi, sem var uppi stjörnufræðingi, Hipparkosi, sem var uppi á 2. öld fyrir Krist.á 2. öld fyrir Krist.

Ptólómeus sem var uppi um 120 e. Krist, Ptólómeus sem var uppi um 120 e. Krist, bætti skrána til muna, en þekktust er bætti skrána til muna, en þekktust er Arabísk útgáfa hennar Almagest.Arabísk útgáfa hennar Almagest.

StjörnumerkinStjörnumerkin

Forfeður okkar skiptu stjörnum himinsins Forfeður okkar skiptu stjörnum himinsins upp í merki. Í nútíma stjörnufræði notar upp í merki. Í nútíma stjörnufræði notar mörg merki frá Babíloníumönnum og mörg merki frá Babíloníumönnum og Grikkjum.Grikkjum.

Helsta viðmið okkar er gangur sólar um Helsta viðmið okkar er gangur sólar um stjörnumerki Dýrahringsins, ásamt stjörnumerki Dýrahringsins, ásamt miðbaug og pól jarðar. miðbaug og pól jarðar.

88 stjörnumerki88 stjörnumerki

Venja er að skipta stjörnuhimninum í 88 Venja er að skipta stjörnuhimninum í 88 stjörnumerki, en helmingur þeirra hefur stjörnumerki, en helmingur þeirra hefur verið þekktur frá því 270 f.kr.verið þekktur frá því 270 f.kr.

Frá Íslandi sjást 53 stjörnumerki. Sum Frá Íslandi sjást 53 stjörnumerki. Sum þeirra hafa fengið Íslensk nöfn svo sem þeirra hafa fengið Íslensk nöfn svo sem fjósakonurnar og fjósakarlarnir í Óríon.fjósakonurnar og fjósakarlarnir í Óríon.

Færsla jarðar Færsla jarðar

Stjörnumerkin færast dálítið til á himninum, Stjörnumerkin færast dálítið til á himninum, vegna þess að jörðin snýst umhverfis vegna þess að jörðin snýst umhverfis sólina. Þessi færsla virkar þannig að hver sólina. Þessi færsla virkar þannig að hver stjarna kemur upp fjórum mínútum fyrr en stjarna kemur upp fjórum mínútum fyrr en kvöldið áður.kvöldið áður.

DýrahringurinnDýrahringurinnHrúturinnHrúturinn AriesAries

NautiðNautið TaurusTaurus

TvíburarnirTvíburarnir GeminiGemini

KrabbinnKrabbinn CancerCancer

LjóniðLjónið LeoLeo

MærinMærin VirgoVirgo

VoginVogin LibraLibra

SporðdrekinnSporðdrekinn ScorpiusScorpius

BogamaðurinnBogamaðurinn SagittariusSagittarius

SteingeitinSteingeitin CapricornusCapricornus

VatnsberinnVatnsberinn AquariusAquarius

FiskarnirFiskarnir PiscesPisces

StjörnumerkinStjörnumerkin

Sólin virðist færast Sólin virðist færast eftir dýrahringnum, en eftir dýrahringnum, en í raun er það jörðin í raun er það jörðin sem snýst umhverfis sem snýst umhverfis sólina sem breytir um sólina sem breytir um afstöðu.afstöðu.

ReikistjörnurReikistjörnur

Fornmenn tóku eftir að nokkrar stjörnur Fornmenn tóku eftir að nokkrar stjörnur voru ekki fastar á himinhvelfingunni, heldur voru ekki fastar á himinhvelfingunni, heldur hreyfðust um himininn. Þetta voru þær hreyfðust um himininn. Þetta voru þær reikistjörnur sem sjást frá jörðinni með reikistjörnur sem sjást frá jörðinni með berum augum, en héldu sig samt innan berum augum, en héldu sig samt innan dýrahringsins.dýrahringsins.

Þetta voru: Merkúr, Venus, Mars, Júpíter Þetta voru: Merkúr, Venus, Mars, Júpíter og Saturn.og Saturn.

Heimsmynd PtólemaíosarHeimsmynd Ptólemaíosar

Sú heimsmynd sem var Sú heimsmynd sem var viðurkennd allt fram á viðurkennd allt fram á daga Galíleós, var að daga Galíleós, var að jörðin væri í miðju jörðin væri í miðju heimsins, og aðrar heimsins, og aðrar plánetur, sól og tungl plánetur, sól og tungl snérust um hana. snérust um hana.

Frávik frá brautinni voru Frávik frá brautinni voru skýrð með lykkjum á leið skýrð með lykkjum á leið stjaranna.stjaranna.

Tímatöl, árstíðirTímatöl, árstíðir

Menn hafa alltaf haft þörf fyrir að mæla Menn hafa alltaf haft þörf fyrir að mæla tímann.tímann.

Sólahringur,Sólahringur, sá tími sem tekur jörðina að sá tími sem tekur jörðina að snúast 1 hring um möndul sinn.snúast 1 hring um möndul sinn.

Tunglmánuður,Tunglmánuður, sá tími sem tekur tunglið sá tími sem tekur tunglið að fara einn hring umhverfis jörðina.að fara einn hring umhverfis jörðina.

Ár,Ár, sá tími sem tekur jörðina að snúast sá tími sem tekur jörðina að snúast einn hring umhverfis sólina.einn hring umhverfis sólina.

TímatölTímatöl

Tímatal Múhameðstrúarmanna er 12 Tímatal Múhameðstrúarmanna er 12 tunglmánuðir, þannig að árstíðirnar færast tunglmánuðir, þannig að árstíðirnar færast til um nokkra daga hjá þeim.til um nokkra daga hjá þeim.

Júlíanska tímatalið, sem Júlíus Cæsar Júlíanska tímatalið, sem Júlíus Cæsar kom á 46 f. Kr, var árið 365 dagar, en 4. kom á 46 f. Kr, var árið 365 dagar, en 4. hvert ár var árið 366 dagar. Þar sem þetta hvert ár var árið 366 dagar. Þar sem þetta tímatal er ekki nægjanlega nákvæmt tímatal er ekki nægjanlega nákvæmt færðust árstíðirnar um brot úr degi smám færðust árstíðirnar um brot úr degi smám saman.saman.

Gregoríanska tímataliðGregoríanska tímatalið

Gregoríanska tímatalið er það sem við Gregoríanska tímatalið er það sem við notum í dag, innleitt árið 1582.notum í dag, innleitt árið 1582.

Eitt ár er 365 dagar, hlaupár 4. hvert ár, og Eitt ár er 365 dagar, hlaupár 4. hvert ár, og þá er bætt við einum degi, nema á þá er bætt við einum degi, nema á aldamótaárum, nema þau aldamótaár sem aldamótaárum, nema þau aldamótaár sem 400 gengur upp í (t.d. Árið 2000).400 gengur upp í (t.d. Árið 2000).

Var lögleitt á Íslandi árið 1700Var lögleitt á Íslandi árið 1700

SíríusSíríus

Mörg forn menningarsamfélög notuðu Mörg forn menningarsamfélög notuðu stjörnuna Sirius sem tímamæli. Þegar stjörnuna Sirius sem tímamæli. Þegar Síríus birtist við sjóneildahring byrjaði nýtt Síríus birtist við sjóneildahring byrjaði nýtt ár.ár.

PólstjarnanPólstjarnan

Áður en menn þekktu virkni áttavita sigldu Áður en menn þekktu virkni áttavita sigldu menn eftir stjörnunum. menn eftir stjörnunum.

Pólstjarnan sem er auðþekkt á Pólstjarnan sem er auðþekkt á stjörnuhimninum sem fastastjarna, rétt stjörnuhimninum sem fastastjarna, rétt norðan við norðupóls himins var norðan við norðupóls himins var leiðarstjarna sjófara.leiðarstjarna sjófara.

KópernikusKópernikus Kópernikus var sannfærður Kópernikus var sannfærður

um að um að sólmiðjukenningin sólmiðjukenningin væri rétt, og allar væri rétt, og allar reikistjörnurnar að jörðinni reikistjörnurnar að jörðinni meðtalinni snérust um meðtalinni snérust um sólina. sólina.

Hann fann líka út að brautir Hann fann líka út að brautir reikistjarnanna væru ekki reikistjarnanna væru ekki nákvæmlega hringlaga, og nákvæmlega hringlaga, og hraði þeirra væri ekki hraði þeirra væri ekki jafnmikill á brautinni. jafnmikill á brautinni.

Hann skýrði árstíðirnar með Hann skýrði árstíðirnar með möndulhalla jarðar.möndulhalla jarðar.

SjónaukarSjónaukar

Fram að aldamóunum 1600 voru Fram að aldamóunum 1600 voru stjörnuathuganir gerðar með berum stjörnuathuganir gerðar með berum augum.augum.

Um aldamótin 1600 gerðu Hollenskir Um aldamótin 1600 gerðu Hollenskir gleraugnasmiðir fyrsta sjónaukann.gleraugnasmiðir fyrsta sjónaukann.

Galíleo Galíleí (1564-1642) bjó til fyrsta Galíleo Galíleí (1564-1642) bjó til fyrsta sjónaukann sérhannaður til að skoða sjónaukann sérhannaður til að skoða stjörnur.stjörnur.

Galíleó GalíleíGalíleó Galíleí

Galíleó fann lögmál til að skýra Galíleó fann lögmál til að skýra fallhreyfingu hluta.fallhreyfingu hluta.

Hann var einn af öflugustu fylgismönnum Hann var einn af öflugustu fylgismönnum sólmiðjukenningarinar.sólmiðjukenningarinar.

Hann fann bletti á sólinni, gíga á tunglinu Hann fann bletti á sólinni, gíga á tunglinu og 4 af tunglum Júpíters.og 4 af tunglum Júpíters.

Hann sá líka kvartelaskipti á Venus, lík og Hann sá líka kvartelaskipti á Venus, lík og á tunglinu.á tunglinu.

Galíleó frh.Galíleó frh.

Litlu munaði að Galíleó hefði verið Litlu munaði að Galíleó hefði verið brenndur á báli fyrir skoðanir brenndur á báli fyrir skoðanir sínar, en hann varð að afneita sínar, en hann varð að afneita þeim til að bjarga lífi sínu.þeim til að bjarga lífi sínu.

Verk hans gjörbreyttu viðhorfi Verk hans gjörbreyttu viðhorfi manna til stjörnuhiminsins, og manna til stjörnuhiminsins, og stjörnukíkirar hans urðu stjörnukíkirar hans urðu grundvallartæki við grundvallartæki við stjörnuathuganir.stjörnuathuganir.

Jóhannes KeplerJóhannes Kepler

Jóhannes Kepler (1571-1630) var Þýskur Jóhannes Kepler (1571-1630) var Þýskur stjörnufræðingur, sem fékkst við að reikna stjörnufræðingur, sem fékkst við að reikna út brautir reikistjarnanna.út brautir reikistjarnanna.

Þrjú af grundvallarlögmálum stjarnfræði og Þrjú af grundvallarlögmálum stjarnfræði og eðlisfræði eru hluti af verkum hans.eðlisfræði eru hluti af verkum hans.

Lögmál KeplersLögmál Keplers

1. lögmál1. lögmál Brautir reikistjarnanna Brautir reikistjarnanna

eru á sporbaug með eru á sporbaug með sólina í öðrum sólina í öðrum brennipunkti.brennipunkti.

2. lögmál2. lögmál Tengilína sólar og Tengilína sólar og

reikistjörnu fer reikistjörnu fer ævinlega yfir ævinlega yfir jafnstórann flöt á jafnstórann flöt á jafnlöngum tímajafnlöngum tíma

Ísak NewtonÍsak Newton

Ísak Newton (1642-1727), var þekktastur Ísak Newton (1642-1727), var þekktastur fyrir þrjú hreyfilögmál.fyrir þrjú hreyfilögmál.

Hann setti fram þyngdarlögmálið og þá Hann setti fram þyngdarlögmálið og þá krafta sem verka milli tveggja massa.krafta sem verka milli tveggja massa.

Þessi lögmál gilda að sjálfsögðu um krafa Þessi lögmál gilda að sjálfsögðu um krafa milli sólar, reikistjarna og tungla, og eru því milli sólar, reikistjarna og tungla, og eru því grundvallarlögmál í útreikningum á grundvallarlögmál í útreikningum á hreyfingu þeirra.hreyfingu þeirra.

Áhrif lofthjúpsins á stjörnuathuganirÁhrif lofthjúpsins á stjörnuathuganir Ljósgeisli sem ekki fellur Ljósgeisli sem ekki fellur

hornrétt, brotnar vegna hornrétt, brotnar vegna áhrifa frá lofthjúp jarðar á áhrifa frá lofthjúp jarðar á leið sinni til jarðar.leið sinni til jarðar.

Aðeins lítið brot af Aðeins lítið brot af rafsegulgeislun á rafsegulgeislun á bylgjulengdum eins og bylgjulengdum eins og gamma, röntgen, ljós, gamma, röntgen, ljós, útvarpsbylgjur komast til útvarpsbylgjur komast til jarðar vegna síunar í jarðar vegna síunar í lofthjúpinum. (ósonlagið, lofthjúpinum. (ósonlagið, súrefni, köfnunarefni.....)súrefni, köfnunarefni.....)

Litli BjörnLitli Björn

Á norðurhveli jarðar Á norðurhveli jarðar er skær stjarna í er skær stjarna í stjörnumerkinu Litli stjörnumerkinu Litli björn.björn.

Þetta er pólstjarnan, Þetta er pólstjarnan, sem var sem var leiðarstjarna leiðarstjarna ferðalanga fyrr á ferðalanga fyrr á öldum, og er í öldum, og er í norður frá jörð.norður frá jörð.

Norðurpóll himinsNorðurpóll himins

Pólstjarnan er við Pólstjarnan er við norðurpól himins.norðurpól himins.

Ef myndavél er bent Ef myndavél er bent að pólstjörnunni, og að pólstjörnunni, og ljósopi hennar haldið ljósopi hennar haldið opnu nokkrar opnu nokkrar klukkustundir, virðist klukkustundir, virðist “hvelið” snúast um “hvelið” snúast um ákveðinn ás.ákveðinn ás.

Pólstjarnan er Pólstjarnan er skærust.skærust.

Birtustig stjarnaBirtustig stjarna Birtustig er mælikvarði á Birtustig er mælikvarði á

skærleika stjarna.skærleika stjarna. Því skærari sem stjarna Því skærari sem stjarna

er því lægra gildi er gefið.er því lægra gildi er gefið. Skærustu stjörnur fá Skærustu stjörnur fá

birtustigið -1 eða minnabirtustigið -1 eða minna Stjarna með birtustig 6 er Stjarna með birtustig 6 er

ekki sýnileg með berum ekki sýnileg með berum augum.augum.

Stjörnuathuganir nú á tímumStjörnuathuganir nú á tímum

Geimför hafa farið til sólar, tunglsins, Geimför hafa farið til sólar, tunglsins, reikistjarna, halastjarna og smástirna.reikistjarna, halastjarna og smástirna.

Þau innihalda myndavélar og mælitæki Þau innihalda myndavélar og mælitæki sem senda upplýsingar til jarðar með sem senda upplýsingar til jarðar með útvarpsbylgjumútvarpsbylgjum

Útvarpsbylgjurnar eru síðan þýddar í Útvarpsbylgjurnar eru síðan þýddar í tölvum yfir í myndir sem gefa upplýsingar tölvum yfir í myndir sem gefa upplýsingar um sólkerfiðum sólkerfið

Rannsóknir á sólkerfinuRannsóknir á sólkerfinuMerkúrMerkúr

Maríner 10Maríner 10 Þetta geimfar var sent Þetta geimfar var sent

á braut umhverfis sólu á braut umhverfis sólu á árunum 1973 – á árunum 1973 – 1975, og tók myndir af 1975, og tók myndir af skýjahulu Venusar og skýjahulu Venusar og 2700 af yfirborði 2700 af yfirborði merkúríusi.merkúríusi.

SólinSólin ÓdysseifurÓdysseifur

Var skotið á loft af Var skotið á loft af geimskutlunni Discovery geimskutlunni Discovery árið 1990. Til að komast árið 1990. Til að komast á braut umhverfis sólina á braut umhverfis sólina þurfti að senda hann þurfti að senda hann sporbaug fyrst til Júpíter sporbaug fyrst til Júpíter og síðan á retta braut og síðan á retta braut um Sól.um Sól.

Tók mikilvægar myndir Tók mikilvægar myndir af sólinni á árunum 1994 af sólinni á árunum 1994 - 1995- 1995

VenusVenus Venusarkönnuður – Pioneer Venusarkönnuður – Pioneer

VenusVenus Fór á braut umhverfis Venus árið Fór á braut umhverfis Venus árið

1978, og hélst á braut umhverfis 1978, og hélst á braut umhverfis reikistjörnuna í 14 ár.reikistjörnuna í 14 ár.

Tók myndir gegnum skýjahuluna með Tók myndir gegnum skýjahuluna með radar, og kortlagði yfirborð hennar.radar, og kortlagði yfirborð hennar.

MarsMars Fyrsta geimfarið sem lenti á Mars var Fyrsta geimfarið sem lenti á Mars var

MarinerMariner 4 4 in 1965. in 1965. Víkingur 1 og Víkingur 2 Víkingur 1 og Víkingur 2

Áætlun sem hófst árið 1975, og stendur Áætlun sem hófst árið 1975, og stendur ennþá yfir um að rannsaka og leita að lífi á ennþá yfir um að rannsaka og leita að lífi á Mars. En þá lenti Víkingur árið 1976Mars. En þá lenti Víkingur árið 1976

Mars Mars PathfinderPathfinder lendi á Mars 1997 . lendi á Mars 1997 . Árið 2004 lenti síðan könnunarförin Árið 2004 lenti síðan könnunarförin

"Spirit" og "Opportunity" og hafa veið "Spirit" og "Opportunity" og hafa veið að senda ómetanlegar myndir þaðan að senda ómetanlegar myndir þaðan um nokkurt skeið. um nokkurt skeið.

JúpíterJúpíter Galíleó geimfarinu var Galíleó geimfarinu var

skotið á loft árið 1989. skotið á loft árið 1989. Ferðalagið tók 6 ár, en Ferðalagið tók 6 ár, en árið 1995 skaut það árið 1995 skaut það könnunarfari inn í könnunarfari inn í andrúmsloft Júpíters.andrúmsloft Júpíters.

Mjög nákvæmar myndir Mjög nákvæmar myndir og ómetanleg þekking og ómetanleg þekking fékkst þarna.fékkst þarna.

SatúrnusSatúrnus

Cassini geimfarinu var skotið á loft árið 1997, og Cassini geimfarinu var skotið á loft árið 1997, og kemur til Satúrnusar árið 2004.kemur til Satúrnusar árið 2004.

Það sendir ómetanlegar myndir til jarðarinnar, Það sendir ómetanlegar myndir til jarðarinnar, þegar það flýgur 60 hringi umhverfis plánetuna.þegar það flýgur 60 hringi umhverfis plánetuna.

Úranus og NeptúnusÚranus og Neptúnus

Voyager 2 (Ferðalangurinn 2) var skotið á Voyager 2 (Ferðalangurinn 2) var skotið á loft árið 1977, og fór framhjá Úranusi árið loft árið 1977, og fór framhjá Úranusi árið 1986 og Neptúnusi árið 1989. Hann 1986 og Neptúnusi árið 1989. Hann ásamt Voyager 1 senda enn upplýsingar til ásamt Voyager 1 senda enn upplýsingar til jarðarinnar frá endimörkum sólkerfisins. jarðarinnar frá endimörkum sólkerfisins.

HalastjörnurHalastjörnur

Giotto geimfarið fór móts við Hally Giotto geimfarið fór móts við Hally halastjörnuna arið 1986 og sendi myndir halastjörnuna arið 1986 og sendi myndir frá henni. frá henni.

Smástyrnageimfarið NEAR fór á braut um Smástyrnageimfarið NEAR fór á braut um smástirnið Eros árið 1999smástirnið Eros árið 1999