Астроном: особенности «звездной» профессии. Где учат на астрофизика Астрофизика где учиться

Астрономия представляет собой область научных знаний о развитии и строении космических тел и Вселенной в целом. У многих складывается ошибочное мнение о деятельности астронома: люди считают, что он всего лишь наблюдает за звездным небом.

Но на практике оказывается, что большую часть времени астроном проводит за анализом и сопоставлением полученных данных на основе своего наблюдения. Расскажем, как можно стать астрономом.

Цена на сверхмощный телескоп, считывающий информацию с воздушного пространства, достаточно высока, и такое оборудование есть не во всех обсерваториях. Хотя ни один современный ученый не может обойтись без телескопа, следует иметь очень хорошие навыки работы на компьютере, поскольку организация большинства исследований компьютеризирована.

Как правило, астроном изучает звездное небо лишь несколько дней, на интерпретацию же полученных данных могут уйти месяцы и даже годы. Поэтому человек, желающий получить столь редкую и необычную профессию, должен обладать и такими личностными качествами, как:

• усидчивость;
• терпеливость;
• способность монотонно работать в течение длительного времени;
• нацеленность на долгосрочный результат;
• тяга к научным знаниям и желание постоянно совершенствоваться в области астрономии.

Куда пойти учиться?

Профессию астронома можно получить в технических вузах на механико-математическом или физическом факультете. Поскольку основными предметами для изучения являются математика и физика, то пройти обучение легче абитуриенту с аналитическим складом ума. Гуманитарию осваивать такую науку будет сложнее.

Студенту, желающему стать астрономом, стоит помнить, что на получении только высшего образования его обучение не заканчивается. Так, для дальнейшей работы по профессии необходимо закончить аспирантуру, защитить кандидатскую и в дальнейшем заниматься более глубокой научной работой.

Нужна ли профессия астронома в России?

Если технические ВУЗы нашей страны и готовят специалистов, обеспечивая достойную теоретическую и практическую подготовку, то работать по специальности с материальной точки зрения может быть невыгодно. Зарплата российских астрономов может в разы отличаться от зарплаты их зарубежных коллег.

34.7

Для друзей!

Справка

Астрофизика - это наука на границе астрономии и физики, учение о вселенной, о строении, физических процессах и химических свойствах небесных объектов - звезд и галактик (планет, Солнца, комет, туманностей).

Космос - малоизученное пространство, которое заставляет задаваться многими вопросами. Например, астрофизики строят предположения, что происходит внутри черных дыр, пытаются понять, что такое темная материя и каковы свойства гравитации. Поиск ответов на эти вопросы заставляет ученых проводить разные исследования. Например, в скором времени астрофизики планируют отправить колонию на Марс, а на Луне - построить сверхмощный телескоп.

Астрофизика не стоит на месте и в ближайшем будущем в ней будет сделано немало открытий.

Описание деятельности

Астрофизик - редкая и узко специализированная профессия. Востребованность ее небольшая. Но в таких всемирно известных корпорациях как Роскосмос или NASAталантливые специалисты просто необходимы.

Практически все астрофизики имеют . Все они когда-то закончили , защитили диссертационные работы, имеют научные публикации и . Связано это с тем, что астрофизики требуются, в основном, в организациях, которые занимаются научными исследованиями. Это университеты и научные институты, обсерватории и упомянутые выше корпорации Роскосомос и NASA.

В обсерваториях работает основная часть астрофизиков. Это учреждение, где фиксируют движение небесных тел. Ее расположение не случайно - она строится на возвышенной местности и в точке с лучшим обзором звездного неба. Учитываются также климат и видимость атмосферы.

Обычно обсерватория принадлежит университету либо научному институту и может находиться от них достаточно далеко. Так, главный офис Роскосмоса находится в Москве, а его обсерватории в Байконуре (Казахстан), Кисловодске и на Камчатке.

Работа в обсерватории - это, в первую очередь, наблюдение за небесными телами. Однако от способа и цели наблюдения зависят рабочие условия астрофизика.

Наблюдение за близкими к Земле космическими телами .

Сюда относится наблюдение за планетами Солнечной системы, ее спутниками, ближайшими звездами, - за всем тем, что мы можем увидеть на небе невооруженным глазом. Поскольку эти объекты находятся достаточно близко к Земле, астрофизик использует телескоп с увеличивающими линзами - благодаря многократному увеличению он может рассмотреть, к примеру, кратеры Луны, ураганы на Юпитере или кольца Сатурна.

Главное условие для такой работы - ночное время суток, поэтому астрофизик работает ночью, по 8-14 часов в зависимости от времени года.

Наблюдение за космическими телами, расположенными далеко от Земли.

Видимые звезды и планеты - всего лишь малая доля того, что есть во Вселенной. Существует множество других небесных тел, которые находятся настолько далеко от нас, что свет от них просто не доходит до Земли. Там, где находятся эти объекты, мы едва ли что-то увидим, поэтому астрофизик ищет их только по невидимым радиоволнам.

Прибор, который фиксирует эти волны - радиотелескоп. С помощью такой аппаратуры астрофизик получают данные о скоплениях межзвездного газа, пылевых облаков, реликтовом излучении (это так называемые «остатки Большого Взрыва, с которого и началось образование нашей Вселенной). Радиотелескоп позволяет «заглянуть» намного дальше нашей галактики.

Местоположение (координаты) этих объектов он получает при помощи радиоинтерфермометра - это огромное сооружение, размером с саму обсерваторию. Внешне оно напоминает локатор.

Анализ полученных данных.

Наблюдения - лишь часть большой работы, которую проделывает астрофизик. Все полученные данные он записывает, затем исследует. Такая работа происходит уже в научно-исследовательском центре или институте по будням, с утра до вечера.

Все полученные выводы астрофизик описывает, приводит к ним аргументы. Затем закладывает их в основу научно-исследовательской работы.

Космические обсерватории

Астрофизик так же может вести наблюдение за небесными телами сидя в главном офисе исследовательского центра или компании. Для этого ему не нужно дожидаться захода солнца или ясной погоды - он получает данные прямиком из космоса на свой компьютер. Полученная информация сохраняется, и специалист может взглянуть на нее в любое время. Поэтому работает он как обычный офисный сотрудник - по будням, с утра до вечера.

Данные приходят от космической обсерватории - это самостоятельный аппарат, который снабжен сверхмощными телескопами и различными датчиками. Эти аппараты летают на орбите Земли и автоматически пересылают данные с датчиков и снимки на компьютер астрофизика. Всего их 9, и большая часть их принадлежит корпорации NASA.

Информация от космических обсерваторий приходит разная. Опытному астрофизику она может сообщить не только о местонахождении объекта, но и о том, что он из себя представляет. Например, переменное гамма-излучение характерно для недавно зародившейся звезды. Рентегеновские лучи могут указывать на черные дыры, ультрафиолетовые - на скопление межзвездного газа, а инфракрасные на водяные пары и химический состав небесного тела. Недавно астрофизики с помощью инфракрасных космических обсерваторий обнаружили органические вещества за 375 световых лет от Солнца. Это значит, что кроме Земли жизнь может существовать и в других уголках нашей Вселенной.

Космические полеты

Полет в космос - огромная работа разных специалистов. Астрофизики в этом процессе исполняют важную роль. Ранее полетами в космос занимались две корпорации: Роскосмос (Россия) и NASA(США). Однако последние 5 лет американцы не отправляли своих кораблей, поэтому готовят к полету наши отечественные астрофизики.

Задача специалистов - определить цель полета и условия, с которыми придется столкнуться космонавту. Этап работы астрофизиков - самый ответственный. Они информируют главных и о физических условиях в открытом космосе (а это температура -270°C, опасные дозы радиации, давление и прочие факторы). Сообщают о местоположении обломков космического мусора, который может травмировать космонавта, о влиянии других небесных тел и возможных трудностях и препятствиях. Космос малоизвестен и опасен, однако астрофизики знают о нем больше других.

Обмен опытом

Важная часть работы хорошего астрофизика - посещение различных конференций, международных совещаний, обсерваторий, в которых трудятся его зарубежные коллеги. Это не только хорошая возможность узнать лучше об опыте других астрофизиков, но и увидеть зарубежные страны и города.

Заработная плата

средняя по России: средняя по Москве: средняя по Санкт-Петербургу:

Трудовые обязанности

Цель работы специалиста - пополнение сведений о космосе.

Трудясь астрофизиком, можно выбрать одно из направлений: теоретик - работает с архивным материалом, изучая его и формулируя выводы; практик - сам добывает данные для дальнейшего их изучения; преподаватель - передает знания через лекции, доклады, уроки.

Астрофизики следят за небесными объектами, используя современное увеличительное оборудование; создают и поясняют теории об организации космоса; исследуют экспериментальный материал; выдвигают и испытывают гипотезы; пишут научные статьи; применяют компьютерное и математическое моделирование при пояснении космических событий и феноменов; участвуют в научных симпозиумах (совещание ученых из разных стран), конференциях.

Астрофизики изучают конкретные объекты, описывают определенные физические механизмы: ускорение космических лучей, взрывы на звездах, возникновение гамма-вспышек, сверхновых звезд и т.п.

В своей работе ученые используют специальные методы: спектральный анализ (определение химического состава и физических параметров), фотография, фотометрия (определение яркости), астрономические наблюдения.

Особенности карьерного роста

Если желаете добиться профессиональных успехов и роста, необходимо непрерывно обучаться, накапливать практические знания и умения, устанавливать важные контакты. Тогда появится возможность получить хорошую должность, участвовать в международных проектах.
Разные уровни высшего образования позволяют астрофизику претендовать на разные должности:

• (физика/астрономия) - работа

Астрофизик – это ученый, который занимается изучением строения различных небесных тел. Профессия астрофизика близка профессии астронома , она сочетает в себе приемы и методы физики и астрономии .

Работа астрофизика

Астрофизик изучает такие небесные тела, как Солнце, Луну , планеты Солнечной системы, звезды и кометы. Ученого интересует их строение, свойства, химический состав и физические процессы, протекающие в них. Также астрофизик занимается изучением Вселенной в целом, отдельных галактик и черных дыр. Космос таит в себе множество загадок, разгадыванием которых занимаются астрофизики.

Астрофизики в основном работают в обсерваториях , которые расположены в местах с наилучшим обзором звездного неба. Там они осуществляют наблюдения за небесными телами с помощью специальных сверхмощных телескопов. Причем наблюдения за различными космическими объектами требуют разной аппаратуры и должны проводиться в разное время суток.

По результатам наблюдений астрофизики проводят исследования и анализируют полученные данные. Исследовательские работы в основном проводятся в научно-исследовательских центрах и институтах. Проделанная работа позволяет астрофизикам выдвигать гипотезы и научные теории об организации космоса, а также пояснять различные космические феномены. В своей работе астрофизики активно используют современные компьютерные технологии.

Другой важнейшей задачей астрофизиков является участие в подготовке полетов в космос. Здесь их задачей является определение условий, в которых будет находиться космонавт в полете. Именно астрофизики должны предугадать местоположение и поведение различных небесных тел и космического мусора, которые могут в какой-то мере повлиять на космонавтов. Задача астрофизиков крайне ответственна и важна.

Астрофизик - обучение

Для того, чтобы стать астрофизиком, необходимо получить высшее техническое образование. Эта профессия предполагает большой стаж обучения - после бакалавриата необходимо закончить магистратуру или аспирантуру, а также можно еще дальше повышать ученую степень.Вузы готовят будущих астрофизиков на специальности "Астрономия" по следующим профилям:

• Астрофизика
• Астрометрия
• Галактическая астрономия
• Гравиметрия, геодезия и космическая навигация
• Небесная механика

Даже после получения ученой степени, астрофизику необходимо периодически посещать различные отечественные и международные семинары и конференции, чтобы обмениваться опытом с коллегами и узнавать о новых достижениях.

Карьера астрофизика

Астрофизика не стоит на месте и в ближайшем будущем в ней будет сделано немало открытий.Профессия астрофизика довольно редкая и узко специализированная. Она не является очень востребованной, однако, за астрофизикой во многом стоит будущее, поэтому в данной сфере очень нужны высококвалифицированные специалисты. Астрофизики в основном востребованы в организациях, которые занимаются научными исследованиями в данной сфере. Всемирно известными корпорациями являются Роскосмос или NASA. Также такие сотрудники нужны в обсерваториях и научно-исследовательских институтах. Чем выше уровень квалификации астрофизика, тем больше шансов он имеет построить блестящую карьеру.

Астрофизика - это ответственная сфера деятельности, но если вы испытываете страсть к звездам и любите разгадывать тайны вселенной, эта профессия как раз для вас. При этом вам придется много учиться и приобрести большой практический опыт, прежде чем вы сможете устроиться на постоянную работу по специальности.

Шаги

Раздел 1: первые шаги

1. Изучайте предмет. Чем ранее вы начнете изучать предмет, тем дальше вы продвинетесь в его освоении. Пользуйтесь любой возможностью для того, чтобы узнать что-то новое по данной теме. Также следует ознакомиться с тем, что вас ожидает при выборе этой профессии.

   • В общих чертах, астрофизика бывает теоретической и экспериментальной. Астрофизики-теоретики изучают физические процессы, происходящие во вселенной, а астрофизики-экспериментаторы используют математические модели и компьютерное моделирование для объяснения астрофизических явлений.
   • Независимо от вашей специализации, вы должны разрабатывать и объяснять теории о строении вселенной, анализировать экспериментальные данные, проверять гипотезы, готовить научные статьи к публикации.

2. Получите соответствующее высшее образование. Если вы еще учитесь в средней школе, посещайте занятия по предметам, имеющим отношение к астрофизике. Изучайте не только дисциплины, непосредственно связанные с астрофизикой, но и математику, а также предметы, необходимые вам для продолжения обучения.

   • Хотя изучение любой науки приносит пользу, для вас наиболее важны физика и химия. Следует также как можно более глубоко изучить высшую математику.
   • Поддерживайте свой средний балл на высоком уровне и по возможности посещайте продвинутые курсы. Это облегчит вам изучение в университете столь сложной дисциплины, как астрофизика.

3. Вступите в местные клубы и участвуйте в мероприятиях. Как правило, на занятиях в таких клубах астрофизика не изучается глубоко, но если вы начинающий, это позволит вам изучить основы астрономии как можно раньше. Здесь существует несколько возможностей.

   • Проверьте, нет ли клубов или секций по астрономии в вашей школе или в другом месте поблизости.
   • Станьте членом ближайшего планетария.
   • Посещайте бесплатные или недорогие лекции в местной библиотеке или вузе.
   • Посещайте специализированные мероприятия по астрономии, проводимые планетариями, университетами, другими организациями.

Раздел 2: высшее образование

1. Получите степень бакалавра. В идеале вам следует найти университет с магистерской программой по астрофизике. Однако, такая программа встречается довольно редко, поэтому достаточно будет закончить курс по физике или астрономии.

   • Вы можете окончить университет сразу по двум специальностям, физике и астрономии, но это займет больше времени. Лучше получить основную специальность по одному из этих предметов и дополнительную по второму.
   • Также подумайте о том, чтобы закончить компьютерные курсы, поскольку это поможет вам в дальнейших астрофизических исследованиях.
   • Степень бакалавра по физике или астрономии - это всего лишь низшая ступень. С этой степенью вы не займете исследовательскую должность, а сможете рассчитывать лишь на работу техника, лаборанта или научного ассистента при обсерватории.

2. Продолжите обучение и получите диплом магистра. Если степень бакалавра позволяет вам всего лишь войти в научное сообщество, со степенью магистра по астрофизике вы уже можете занять какую-либо не самую низкую должность.

   • Как правило, магистерская степень позволит вам работать лаборантом-исследователем в более серьезной организации, или же консультантом.
   • Если вы стремитесь продвинуться в области астрофизики как можно далее, после получения степени магистра подумайте о поступлении в аспирантуру. Степень кандидата наук откроет перед вами широкие перспективы.

3. Закончите аспирантуру. Если вы хотите получить работу высокого уровня в области астрофизики, вам, скорее всего, понадобится научная степень в этой области. Выбирайте аспирантуру с программой, посвященной именно астрофизике, а не смежным направлениям.

   • Приготовьтесь к углубленному изучению различных разделов физики, астрономии, математики, информатики, статистики. Вы должны будете также проводить самостоятельные исследования и защитить кандидатскую диссертацию.
   • Обучение в аспирантуре может занять пять или более лет. В процессе обучения вам, возможно, захочется присоединиться к какой-либо научной группе и заниматься исследованиями параллельно с написанием диссертации.
   • Вам почти наверняка понадобится степень кандидата наук, если вы хотите работать в университете как преподаватель или научный сотрудник. Степень понадобится вам и в том случае, если вы захотите проводить исследования по правительственным программам.
   • Большинство программ аспирантуры требует концентрации на отдельных разделах астрофизики, таких как космология, радио-астрономия и т.п.

Раздел 3: опыт работы

1. Посвящайте летние каникулы практике. При обучении в школе и вузе ищите исследовательские программы, практические курсы и прочие возможности, доступные летом.

   • Выясните, может ли факультет физики и(или) астрономии вашего университета помочь вам принять участие в подобной программе. Некоторые школы имеют "службы карьерной помощи", которые также могут помочь вам.
   • Справьтесь также в профильных организациях, не устраивают ли они летние практики. Такими организациями могут быть специализированные институты Академии наук, обсерватории государственного значения.

2. Активно используйте исследовательские программы. Даже после защиты кандидатской степени вам придется первое время занимать временные должности, прежде чем вы получите постоянную. Многие временные вакансии для исследователей, окончивших аспирантуру, рассчитаны на 2-3 года.

   • В этот период времени вы будете работать вместе с более опытными учеными в вашей и смежных областях.
   • Поначалу вы будете работать под чьим-то руководством и контролем. Однако затем, по мере приобретения опыта, вы будете приобретать все бо льшую самостоятельность в своих исследованиях.

3. Устанавливайте как можно больше научных контактов. Поскольку конкуренция в области астрофизики велика, вы должны будете приобрести как можно больший опыт и установить как можно больше контактов. Старайтесь произвести благоприятное впечатление на работодателей и сотрудников. В дальнейшем они смогут дать вам хорошие рекомендации при конкурсе на вакантную должность; такие рекомендации нередко играют не последнюю роль при выборе между кандидатами.

   • Рассмотрите возможности поработать за пределами вашей страны. Даже если в вашей стране есть много научно-исследовательских программ, если вы хотите достичь совершенства в своей области, не ограничивайте себя работой только в пределах своей страны. Иногда участие в научно-исследовательских программах доступно лишь гражданам страны, но в большинстве случаев в них могут участвовать и иностранцы.

Раздел 4: поиск работы

1. Сделайте выбор между исследовательской и преподавательской работой. Вне зависимости от того, какой путь вы выбрали в области астрофизики, вы будете принимать участие в научных исследованиях. Тем не менее, некоторые постоянные должности рассчитаны исключительно на исследовательскую работу, другие - на совмещение исследований с преподаванием. Первые, как правило, более многочисленны, вторые же ограничены в основном стенами университетов.

   • Научные исследования часто являются полностью независимым видом деятельности, но иногда сотрудничество с другими научными группами и организациями налагает ограничения.
   • У научных сотрудников довольно свободный рабочий график, в то время как у преподавателей он более жесткий.
   • В дополнение к официальной работе преподавателя вы можете выступать с лекциями о новых научных достижениях и т.п. Если вы работаете в планетариуме или подобной организации, вы можете в свободное от работы время давать уроки желающим.

2. Знайте где искать. Поскольку астрофизика является довольно узко специализированной сферой, у вас, возможно, будет небольшой выбор вакансий. Ищите среди организаций, которые осуществляют какую-либо деятельность в области астрофизики. Обычно число рабочих мест ограничено, поэтому поиск может занять некоторое время.

   • Большинство рабочих мест предоставляют школы и университеты, затем идут научно-исследовательские институты Академии наук.
   • Вы можете также устроиться в частные научно-исследовательские организации, научные центры, планетарии.

Тема 1. Структура современной Вселенной

Единицы измерения в астрономии. Масштабы астрофизических объектов: звёзды, звёздные скопления, галактики и их скопления, обозримая Вселенная, воиды. Характеристики межзвёздной среды, структура Галактики.

Тема 2. Расширяющаяся Вселенная

Систематическое красное смещение галактик. Закон Хаббла. Космологический принцип. Ньютоновская модель расширяющейся Вселенной, критическая плотность. Уравнения Фридмана эволюции Вселенной. Основные космологические параметры. Стадии эволюции вещества (RD, MD, темная энергия).

Тема 3. Основы теории образования к/м структуры Вселенной.

Теория Джинса: основные уравнения, начальные условие, приближение, решение. Обобщение на случай расширяющейся Вселенной.

Тема 4. Классификация звезд..

Диаграмма Герцшпрунга-Рассела. Главная последовательность. Красные гиганты, сверхгиганты. Голубые гиганты. Массы, светимости, звездный ветер. Эволюционные треки.

Тема 5. Основы физики внутреннего строения звезд.

Приближенные уравнения равновесия звезды, основные свойства их решения. Энтальпия, теорема вириала для звезд. Более точные уравнения, учет переноса энергии. Характерные времена эволюции звёзд: динамическое, тепловое, ядерное.

Тема 6. Ядерные циклы, нейтринное излучение звезд..

Скорость реакций под барьером, фактор Гамова, S-фактор. Ядерные реакции звёзд главной последовательности: pp-цикл, CNO-цикл. Спектр солнечных нейтрино. Основные эксперименты по измерению потока солнечных нейтрино и их результаты (Хоумстейк, (Super-)Kamiokande, SAGE, Gallex, SNO, Borexino, …).

Тема 7. Релятивистские звезды

Уравнение состояние вырожденного электронного газа, нерелятивистский и релятивистский случаи. Предел Чандресекара для белых карликов. Нейтронизация вещества, нейтринное излучение, взрывы сверхновых, предел Оппенгеймера-Волкова.

Тема 8. Особенности эволюции двойных систем.

Точки Лагранжа. Полость Роша. Обмен вещества. Вспышки новых.

Тема 9. Аккреция.

Элементы теории аккреции вещества. Случаи сферически-симметричной (задача Бонди), цилиндрической, дисковой аккреции. Аккреция на нейтронные звезды (радиопульсар, пропеллер, аккретор и барстер, георотатор) и черные дыры (рентгеновское излучение).

Тема 10. Основные сведения о космических лучах (КЛ).

Основные понятия, интенсивность, состав, общая картина спектров (протонно-ядерная компонента, электроны, позитроны, гамма, антипротоны), «колено», «лодыжка». Классификация КЛ по происхождению (первичные и вторичные лучи, галактические и внегалактические, атмосферные и альбедо). Наблюдения КЛ.

Тема 11. Космическое гамма-излучение.

Основные эксперименты. Классификация по происхождению и типу источников: дискретное и рассеянное, распады π 0 «обратный Комптон», неразрешенные источники, изотропная компонента. Данные наблюдений. Зависимость интенсивности от плотности источников.

Тема 12. Космические заряженные частицы.

Основные источники (первичное ускорение). Распространение заряженных КЛ: диффузия в магн.полях, вторичное ускорение (механизмы Ферми), потери энергии (на фотонах среды, синхротрон, ионизацию), расчетные модели распространения в Галактике (leaky box, более точные уравнения переноса, программы расчета), Солнечные модуляции (модель силового поля, модель с учетом знака заряда). Данные о позитронах, антипротонах.

Тема 13. Космические лучи сверхвысоких энергий (КЛСВЭ)

Основные сведения, установки, данные, проблемы. Проблемы распространения для протонов (предел ГЗК), фотонов, электронов. Методы определение сорта первичной частицы по анализу ШАЛ, существующие результаты. Модели top-down, down-up и ограничения на них.