astrofysik

Astrofysik, egentlig 'stjernernes fysik', men benyttes bredt om den fysiske beskrivelse af astronomiske objekter og fænomener. Underdiscipliner omfatter bl.a. udforskning af Solsystemet, stjerner, Mælkevejssystemet og andre galakser, galaksehobe og kosmologi. Den observationelle astrofysik studerer den elektromagnetiske stråling fra langbølget radiostråling over infrarødt, synligt og ultraviolet lys til kortbølget røntgen- og gammastråling udsendt fra astronomiske objekter. Bl.a. ved hjælp af spektroskopi kan man heraf udlede information om objekternes fysiske og kemiske egenskaber, såsom temperatur, tryk, overfladegravitation, magnetfelt, kemisk sammensætning, rotation samt bevægelse mod eller bort fra os. Siden 1970'erne har man endvidere kunnet observere elementarpartikler i form af neutrinoer fra Solen og siden 1987 fra supernovaeksplosioner. Dette giver ligesom kosmisk stråling, meteoritter og prøvetagning fra rumsonder i vort eget solsystem yderligere information. Den teoretiske astrofysik indpasser disse informationer i matematisk-fysiske modeller for objekternes egenskaber og søger at forklare deres struktur, dannelse og udvikling. Herigennem opstår forudsigelser, der kan testes ved yderligere observationer. Se også galakse, Solen, Solsystemet, stjerne og Universet.

Hvor astronomien tidligere i udstrakt grad var en beskrivende videnskab med beregningsmæssige opgaver knyttet til kalendervæsen og navigation, er de fleste nutidige astronomer beskæftiget med astrofysik. Den er en vigtig gren af den moderne fysik, der dels benytter resultater fra alle fysikkens øvrige discipliner til at forklare astronomiske data, dels kan bidrage til afprøvning af fysiske teorier under ekstreme forhold, som ikke kan præsteres i laboratorier. Fx findes stof med massefylde på 10¹⁵ g/cm³ (tættere end atomkerner) i det indre af neutronstjerner, mens Universets gnsntl. massefylde (ca. 10^-30 g/cm³) er mange størrelsesordener mindre end det tyndeste vakuum i jordiske laboratorier. Temperaturerne strækker sig fra nær det absolutte nulpunkt — den kosmiske baggrundsstråling har en temperatur på blot 2,74 K — over millioner af grader i stjerners indre til i bogstavelig forstand uendelig temperatur under big bang. Lignende variationer forekommer i andre fysiske parametre, så de fysiske love bliver afprøvet under ekstreme omstændigheder, hvorved ny erkendelse ofte kan opnås.

I Danmark dyrkes astrofysik bl.a. ved universiteterne i København og Århus, ved Nordita samt ved Dansk Rumforskningsinstitut.