Astrofisica e astronomia sono entrambi campi della scienza interessati allo studio dei fenomeni che si svolgono al di fuori dell'atmosfera terrestre. Non esiste un confine ben definito tra i due campi, sebbene possa essere fatta una distinzione qualitativa. Il differenza principale tra astrofisica e astronomia è quello l'astronomia si occupa principalmente di osservare lo spazio, mentre la preoccupazione principale dell'astrofisica è di applicare i principi della fisica per interpretare questi risultati. In pratica, gli scienziati che fanno osservazioni sono anche coinvolti nello sviluppo di teorie e viceversa.
Gli umani sono stati interessati a osservare e comprendere il moto dei corpi celesti per migliaia di anni. L'invenzione del telescopio di Galileo fu un importante traguardo. Con il suo telescopio, Galileo poteva osservare i cieli in grande dettaglio. William Herschel, alla fine del 1700, iniziò a catalogare sistematicamente oggetti astronomici. I telescopi migliori venivano continuamente costruiti e divenne possibile osservare il cosmo con dettagli sempre migliori.
I disegni di Galileo sulla Luna
Oggi, le osservazioni astronomiche non vengono fatte usando esclusivamente la luce visibile. Facciamo osservazioni usando molti altri tipi di radiazioni elettromagnetiche come le onde radio e le radiografie.
L'osservazione non è un processo semplice: per estrarre dati significativi, i telescopi devono essere calibrati correttamente e devono utilizzare vari filtri. Anche i dati che vengono acquisiti durante le osservazioni devono essere elaborati e analizzati utilizzando sofisticati algoritmi. E, al fine di lavorare con enormi quantità di dati, gli astronomi possono talvolta avvalersi dell'aiuto di volontari pubblici.
Dove l'astronomia si occupa principalmente dell'osservazione, l'astrofisica si occupa delle spiegazioni di queste osservazioni. Classicamente, le leggi del moto descritte dalla legge del moto di Keplero e Newton avevano avuto un notevole successo nel descrivere oggetti celesti. Per spiegare apparentemente piccole irregolarità nel moto di Mercurio, Einstein propose la sua teoria della relatività generale, che rivoluzionò la fisica. Osservando come la luce proveniente dalle galassie a distanza sembra cambiare mentre raggiungono la Terra, Edwin Hubble potrebbe dedurre che l'intero che l'universo si stava espandendo.
Successivamente, è stato confermato che l'universo si stava espandendo ad un ritmo accelerato. Oggi gli astrofisici ritengono che circa il 73% del contenuto di energia di massa dell'universo sia costituito da un misterioso energia oscura e il 23% di cui essere composto materia oscura. Solo il 4% dell'universo sembra fatto del tipo di materia che ci è familiare. Queste affermazioni possono sembrare straordinarie. Tuttavia, sono un'interpretazione diretta delle osservazioni astronomiche. In effetti, anche le nuove scoperte che stiamo facendo sembrano supportare queste teorie.
Una coppia di galassie interagenti. Per descrivere fenomeni così complessi, sono necessari modelli matematici sofisticati.
Astronomia descrive la disciplina dell'osservazione degli oggetti celesti.
Astrofisica descrive l'applicazione delle leggi della fisica per descrivere osservazioni astronomiche.
Gli astronomi si occupano principalmente di strumentazione, raccolta e successiva analisi di dati astronomici.
Gli astrofisici sono principalmente interessati allo sviluppo di modelli matematici per spiegare i dati astronomici.
Cortesia dell'immagine
"Gli schizzi di luna di Galileo da en: Sidereus Nuncius, pubblicato nel marzo 1610." di Galileo [Public Domain], via Wikimedia Commons
"L'Advanced Camera for Surveys (ACS), la più recente fotocamera sul telescopio spaziale Hubble della NASA / ESA, ha catturato una coppia spettacolare di galassie impegnate in una danza celestiale di gatto e topo o, in questo caso, mouse e topo ..." della NASA , H. Ford (JHU), G. Illingworth (UCSC / LO), M.Clampin (STScI), G. Hartig (STScI), ACS Science Team ed ESA (APOD 2004-06-12) [Dominio pubblico] , tramite Wikimedia Commons