ఖగోళ భౌతిక శాస్త్రం
ఖగోళ భౌతిక శాస్త్రం (గ్రీకు: "ఆస్ట్రో" - అర్థం "నక్షత్రం" మరియు గ్రీకు: "ఫిజిక్స్" - "φύσις" - అర్థం "ప్రకృతి") అనేది పాలపుంతలు, నక్షత్రాలు, గ్రహాలు, ఎక్సోప్లానెట్‌లు మరియు ఇంటర్‌సెల్లార్ వాహకం అలాగే వారి పరస్పర చర్యల వంటి ఖగోళ అంశ భౌతిక లక్షణాలతో (మెరుపు, సాంద్రత, ఉష్ణోగ్రత మరియు రసాయనిక సంవిధానం) సహా ఖగోళ భౌతిక శాస్త్రంతో వ్యవహరించే ఖగోళ శాస్త్రంలోని ఒక విభాగంగా చెప్పవచ్చు. విశ్వోద్భవ శాస్త్ర అధ్యయనం విశ్వంలోని నిర్దిష్ట పరిమాణంలోని గురుత్వాకర్షణ శక్తిచే బంధించబడిన అంశాల కంటే ఎక్కువ స్థాయి ఖగోళ భౌతిక శాస్త్ర ప్రశ్నలకు సమాధానాలను అందిస్తుంది.
ఖగోళ భౌతిక శాస్త్రం ఒక విస్తృత అంశం కనుక, "ఖగోళ భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు" సాధారణంగా యాంత్రిక శాస్త్రం, విద్యుదయస్కాంత శాస్త్రం, గణాంక యాంత్రిక శాస్త్రం, ఉష్ణగతికశాస్త్రం, క్వాంటమ్ యాంత్రిక శాస్త్రం, సాపేక్షత, అణు మరియు కణ భౌతిక శాస్త్రం మరియు పరమాణుక మరియు అణు భౌతిక శాస్త్రాలతో సహా భౌతిక శాస్త్రం యొక్క పలు క్రమ బద్ధతలను వర్తింపచేస్తారు. ఆచరణలో, ఆధునిక ఖగోళ సంబంధిత పరిశోధనలో అధిక శాతంలో భౌతిక శాస్త్రాన్ని ఉపయోగిస్తున్నారు. ఒక విశ్వవిద్యాలయంలోని విభాగం ("ఖగోళ భౌతిక శాస్త్రం" లేదా "ఖగోళ శాస్త్రం") పేరు తరచూ కార్యక్రమాల్లోని అంశాలతో కాకుండా విభాగం చరిత్ర గురించి పరిశోధించాలి. ఖగోళ భౌతిక శాస్త్రాన్ని పలు విశ్వవిద్యాలయాల్లోని ఏరోస్పేస్ ఇంజినీరింగ్, భౌతిక శాస్త్రం లేదా ఖగోళ శాస్త్ర విభాగాల్లో బ్యాచలర్స్, మాస్టర్స్ మరియు Ph.D. స్థాయిల్లో అధ్యయనం చేయవచ్చు.
అయితే ఖగోళ శాస్త్రం అనేది నమోదిత చరిత్ర వలె పురాతనమైనది, ఇది చాలా ఏళ్ల క్రితం భౌతిక శాస్త్ర అధ్యయనం నుండి వేరు చేయబడింది. అరిస్టాటిల్ ప్రపంచ వీక్షణలో, ఖగోళ ప్రపంచం రోదసీలోని కచ్చితమైన పదార్ధాలపై కచ్చితమైన వృత్తాకార కక్ష్యల్లో తిరుగుతున్న కచ్చితమైన దీర్ఘవృత్తాలు వలె కనిపించాయి-భూమిపై నుండి ప్రపంచం అసంపూర్ణం వలె నిర్దేశించబడింది; ఈ రెండు ప్రపంచాలను సంబంధిత అంశాలు వలె భావించలేదు.
ఆరిస్టార్కస్ ఆఫ్ సామోస్ (c. 310–250 BC) మొట్టమొదటిసారి సౌర కుటుంబంలో సూర్యుని చుట్టూ కక్ష్యల్లో భూమి మరియు అన్ని ఇతర గ్రహాలు తిరుగుతున్నాయని ఊహించడం ద్వారా ఖగోళ పదార్థాల కదిలికలను వివరించవచ్చని ఒక అభిప్రాయాన్ని తెలిపాడు. దురదృష్టకరంగా, ఆ సమయంలోని భూ కేంద్రీయ ప్రపంచంలో, ఆరిస్టార్కస్ సూర్యకేంద్రక సిద్ధాంతం అసాధారణంగా మరియు అవిశ్వాసంగా భావించారు. శతాబ్దాల తర్వాత, 16వ శతాబ్దం ADలో కోపెర్నికన్ సూర్యకేంద్రక సిద్ధాంతం అభివృద్ధి అయ్యే వరకు సూర్యుడు మరియు ఇతర గ్రహాలు భూమి చుట్టూ తిరుగుతున్నాయనే స్పష్టమైన లోకజ్ఞానం ఉద్భవించకుండా ఉంది. దీనికి కారణంగా భూ కేంద్రీయ నమూనా ప్రాధాన్యతను చెప్పవచ్చు, దీనిని ప్టోలెమే (c. 83-161 AD), రోమన్ ఈజిప్ట్ నుండి ఒక హెలెనిజెడ్ ఖగోళ శాస్త్రవేత్త తన "ఆల్మాజెస్ట్" రచనలో పేర్కొన్నాడు.
ఆరిస్టార్కుస్ మద్దతుదారుడిగా సెలెయుకస్ ఆఫ్ సెలెయిసియాను చెప్పవచ్చు, బాబిలోనియన్ ఖగోళ శాస్త్రజ్ఞుడు అయిన ఇతను 2వ శతాబ్దం BCలో తార్కికం ద్వారా సూర్య కేంద్రక సిద్ధాంతం నిరూపించవచ్చని పేర్కొన్నాడు. దీనిలో అలల దృగ్విషయాన్ని కలిగి ఉండవచ్చు, వీటిని అతను చంద్రుని ఆకర్షణచే సంభవిస్తున్నాయని సరిగా సిద్ధాంతీకరించాడు మరియు అలలు ఎత్తు సూర్యుని స్థానానికి సంబంధించి చంద్రుని స్థానంపై ఆధారపడి ఉంటుందని సూచించాడు. ప్రత్యామ్నాయంగా, అతను సూర్య కేంద్రక సిద్ధాంతానికి ఒక రేఖాగణిత నమూనాలోని స్థిరాంకాలను కనుగొన్నాడు మరియు ఈ నమూనా ఉపయోగించి, కాపెర్నికస్ వలె ఆ సమయంలో అందుబాటులో ఉన్న ప్రారంభ త్రికోణమితీయ పద్ధతులను ఉపయోగించి గ్రహాల స్థానాలను గణించడానికి పద్ధతులను అభివృద్ధి చేశాడు. B. L. వ్యాన్ డెర్ వెర్డెన్ ఒక భారతీయ ఖగోళ శాస్త్రజ్ఞుడు ఆర్యభట్ట (476-550) మరియు ఒక పెర్శియన్ ఖగోళ శాస్త్రజ్ఞుడు అబు మాషర్ ఆల్-బాల్ఖీ (787-886)లచే అభివృద్ధి చేయబడిన గ్రహాల నమూనాలను ఒక సౌర కేంద్రక నమూనాలకు అనువదించాడు, కాని ఈ వీక్షణను ఇతరులు బలంగా విభేదించారు.
9వ శతాబ్దం ADలో, పెర్శియన్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త మరియు ఖగోళ శాస్త్రవేత్త జాఫార్ ముహమ్మద్ ఇబ్న్ ముసా ఇబ్న్ షకీర్ రోదసీ అంశాలు మరియు ఖగోళ గోళాలు అనేవి భూమిపై అవే భౌతిక శాస్త్ర నియమాలకు సంబంధించి ఉంటాయని, ఖగోళ గోళాలు భూమిపై వలె కాకుండా వాటి స్వంత భౌతిక నియమాలను అనుసరిస్తాయనే పూర్వీకుల విశ్వాసాన్ని తప్పుని సిద్ధాంతీకరించాడు. అతను "రోదసీ అంశాలు" మధ్య ఒక ఆకర్షణ బలం ఉంటుందని ప్రతిపాదించాడు, గురుత్వాకర్షణ నియమాన్ని అస్పష్టంగా పేర్కొన్నాడు.
ప్రారంభ 11వ శతాబ్దంలో, అరబిక్ ఇబ్న్ ఆల్-హేథామ్ (అల్హాజెన్) 1021 కంటే కొంతకాలం ముందు "Maqala fi daw al-qamar" ("చంద్రుని కాంతిలో" ) రచించాడు. దీనిని గణిత ఖగోళ శాస్త్రాన్ని భౌతిక శాస్త్రంతో మిళితం చేసేందుకు మొట్టమొదటి విజయం సాధించిన ప్రయత్నంగా చెప్పవచ్చు మరియు ప్రయోగాత్మక పద్ధతిని ఖగోళ శాస్త్రం మరియు ఖగోళ భౌతిక శాస్త్రానికి వర్తించే ప్రారంభ ప్రయత్నంగా కూడా చెప్పవచ్చు. అతను చంద్రుడు ఒక అద్దం వలె సూర్యకాంతిని పరావర్తనం చేస్తాడనే విశ్వవ్యాప్త అభిప్రాయాన్ని తప్పని నిరూపించాడు మరియు సరిగ్గా వివరిస్తూ ఇది "సూర్యకాంతి పడిన దాని ఉపరితలంపైన భాగాల నుండి కాంతిని ప్రసారం చేస్తుందని" నిర్ధారించాడు. "చంద్రుని ప్రకాశవంతమైన ఉపరితలంలోని ప్రతి భాగం నుండి కాంతి ప్రసారమవుతుందని" నిరూపించడానికి, అతను ఒక "అసాధారణ ప్రయోగాత్మక పరికరాన్ని" నిర్మించాడు. ఇబ్న్ ఆల్-హేథమ్ "ఒక అసాధారణ గణిత శాస్త్ర నమూనా మరియు పరిశీలించిన దృగ్విషయంలోని సంక్లిష్టాల మధ్య ఒక స్పష్టమైన సంబంధాన్ని నిర్మించాడు; ప్రత్యేకంగా, ఒక స్థిరమైన మరియు ఏకరీతి పద్ధతిలో ప్రయోగ పరిస్థితులను మార్చే పద్ధతిని సక్రమంగా ఉపయోగించిన మొట్టమొదటి వ్యక్తి చెప్పవచ్చు, రెండు చిన్న రంధ్రాల ద్వారా చంద్రునికాంతి ఒక తెరపై పడటం వలన ఏర్పడిన కాంతి బిందువు యొక్క తీవ్రతను చూపించే ప్రయోగంలో స్థిరంగా ఒక రంధ్రం నెమ్మిదిగా మూసివేయడం వలన, ఆ బిందువు తగ్గిపోయింది."
14వ శతాబ్దంలో, ఇబ్న్ ఆల్-షాటిర్ చంద్రుని చలనం యొక్క మొట్టమొదటి నమూనా సిద్ధం చేశాడు, ఇది భౌతిక పరిశోధనలకు సరిపోలింది మరియు తర్వాత ఇది కోపర్నికస్‌చే ఉపయోగించబడింది. 13వ నుండి 15వ శతాబ్దాల వరకు, తుసీ మరియు ఆలీ కుష్జీలు ప్టోలెమ్ యొక్క సిద్ధాంతం పరిశోధనల ద్వారా ఒక స్థిరమైన భూమిని కనుగొనవచ్చనే దానిని తప్పుగా పేర్కొంటూ తోకచుక్కల దృగ్విషయాన్ని ఉపయోగించి భూమి యొక్క చలనానికి ప్రారంభ అనుభావిక ఆధారాన్ని అందించారు. కుస్కు ఇంకా ఖగోళ శాస్త్రం మరియు భౌతిక శాస్త్రాలను తాత్వాక అంశాలు వలె కాకుండా నిదర్శన పూర్వకమైన మరియు గణిత శాస్త్రంగా భావిస్తూ అరిస్టాటెలియన్ భౌతిక శాస్త్రం మరియు సహజ తత్త్వ శాస్త్రాలను తిరస్కరించాడు. ప్రారంభ 16వ శతాబ్దంలో, భూమి యొక్క చలనంపై చర్చ ఆల్-బిర్జాండీ (తే. 1528)చే కొనసాగించబడింది, అతను తన విశ్లేషణలో భూమి పరిభ్రమిస్తూ ఉంటే ఏమి జరుగుతుందని గెలీలియో గాలిలెయో యొక్క "వృత్తాకార జడత్వం" భావనకు సమానంగా ఒక సిద్ధాంతాన్ని అభివృద్ధి చేశాడు, దానిని అతను క్రింది పరిశీలనాత్మక పరీక్షలో పేర్కొన్నాడు:
16వ శతాబ్దంలో నికోలస్ కాపర్నికస్‌చే సూర్య కేంద్రక సిద్ధాంతం సవరించబడిన తర్వాత, గాలీలియో గలిలెయి 1609లో గురుడు యొక్క నాలుగు ప్రకాశవంతమైన చంద్రుళ్లను కనుగొన్నాడు, ఇది అతని సమయంలోని క్యాథలిక్ చర్చ్ యొక్క భూ కేంద్రీయ పిడివాదానికి వ్యతిరేకించింది మరియు అతని ఖగోళ శాస్త్రం గణిత శాస్త్రాల్లో ఒక పని అని, సహజ తత్త్వ శాస్త్రం (భౌతిక శాస్త్రం) కాదని చెప్పడం ద్వారా తీవ్రమైన శిక్ష నుండి తప్పించుకున్నాడు మరియు కనుక అది పూర్తిగా నైరూప్యం.
కచ్చితమైన పరిశీలన డేటా (ప్రధానంగా టైచో బ్రాహె యొక్క పరిశోధన నుండి) లభ్యత పరిశీలించిన ప్రవర్తనకు సిద్ధాంతపరమైన వివరణల్లో పరిశోధనకు దారి తీసింది. ప్రారంభంలో, 17వ శతాబ్దంలో ప్రారంభంలో కనుగొనబడిన కెప్లెర్ యొక్క గ్రహాల చలన నియమాలు వంటి అనుభావిక నియమాలు మాత్రమే కనుగొనబడ్డాయి. ఆ శతాబ్దం తర్వాత, ఇసాక్ న్యూటన్ కెప్లెర్ యొక్క నియమాలు మరియు గాలీలియో గతి శాస్త్రం మధ్య ఖాళీని పూరించాడు, భూమిపై వస్తువుల తీవ్రతను నిర్వహించే అదే నియమాలు గ్రహాలు మరియు చంద్రుని చలనాన్ని నిర్వహిస్తాయని కనుగొన్నాడు. న్యూటన్ ఆకర్షణ బలం యొక్క అనువర్తనం ఖగోళ గతి శాస్త్రం మరియు కెప్లెర్ గ్రహ చలన నియమాలను వివరించడానికి న్యూటన్ నియమాలు అనేవి ఖగోళ శాస్త్రం మరియు భౌతిక శాస్త్రాల మొట్టమొదటి కలయికగా చెప్పవచ్చు.
ఇసాక్ న్యూటన్ తన పుస్తకం "Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica" ప్రచురించిన తర్వాత, నావిక సంచారం రూపాంతరణ చెందింది. సుమారు 1670లో ప్రారంభించి, మొత్తం ప్రపంచం అవసరమైన ఆధునిక అక్షాంశాల సామగ్రిని మరియు ఉత్తమంగా అందుబాటు ఉన్న గడియారాలను ఉపయోగించి అంచనా వేస్తుంది. సంచారం అవసరాలు మరింత కచ్చితమైన ఖగోళ శాస్త్ర పరిశోధనలు మరియు సామగ్రికి, శాస్త్రజ్ఞులకు మరింత లభ్యమయ్యే డేటాకు నేపథ్యాన్ని అందించడం ద్వారా ఆశలను రేకెత్తించాయి.
19వ శతాబ్దం ముగింపులో, సూర్యుని నుండి కాంతి క్షీణిస్తున్నప్పుడు, వర్ణపట రేఖల సమూహాన్ని కనుగొనవచ్చు (తక్కువ లేదా కాంతి లేని ప్రాంతాల్లో). వేడి వాయువులతో ప్రయోగాలు అదే రేఖలను వాయువుల వర్ణపటంలో కూడా గుర్తించవచ్చని తేలింది, నిర్దిష్ట రేఖలు ప్రత్యేక రసాయనిక మూలకాలను సూచిస్తుంది. ఈ విధంగా, దీని ప్రకారం సూర్యునిలో (ప్రధానంగా హైడ్రోజన్) గుర్తించే రసాయనిక మూలకాలు భూమిపై కూడా దొరుకుతాయని నిరూపించబడింది. నిజానికి, సూర్యుని వర్ణపటంలో మొట్టమొదటిగా హీలియం మూలకం గుర్తించబడింది మరియు తర్వాత మాత్రమే భూమిపై గుర్తించబడింది, కనుకనే ఆ పేరు వచ్చింది. 20వ శతాబ్దంలో, స్పెక్ట్రోస్కోఫీ (ఈ వర్ణపట రేఖలను అధ్యయనం) ఆధునీకరించబడింది, ప్రత్యేకంగా ఖగోళ శాస్త్రం మరియు పరిశోధనాత్మక పరిశీలనలను అర్థం చేసుకోవడానికి అవసరమైన క్వాంటమ్ భౌతిక శాస్త్రం సృష్టి ఫలితంగా సంభవించింది.
అధిక ఖగోళ భౌతిక శాస్త్ర పరిశోధనలు విద్యుదయస్కాంత వర్ణపటాన్ని ఉపయోగించి కనుగొన్నారు.
ఒక చార్జ్-కపుల్డ్ పరికరం లేదా స్పెక్ట్రోస్కోప్‌లతో కలిసి ఉండే టెలిస్కోప్‌లను ఉపయోగించే చాలా సాధారణ పరికరాలుగా చెప్పవచ్చు. భూమి యొక్క వాతావరణం కొంతవరకు కాంతి శోషణలచే అంతరాయం కలుగుతుంది, కనుక సహాయక కాంతి శాస్త్రం మరియు అంతరిక్ష టెలీస్కోప్‌లు సాధ్యమయ్యే అత్యధిక చిత్రం నాణ్యతను పొందడానికి ఉపయోగిస్తారు. ఈ పరిధిలో, నక్షత్రాలు చాలా స్పష్టంగా కనిపిస్తాయి మరియు నక్షత్రాలు, పాలపుంతలు మరియు నీహారికల రసాయనిక సంవిధానాన్ని అధ్యయనం చేయడానికి పలు రసాయనిక వర్ణపటాలను పరిశీలించవచ్చు.
విద్యుదయస్కాంత వికిరణం కాకుండా, అధిక దూరాల నుండి వస్తున్న కొన్ని అంశాలు భూమి నుండి పరిశీలించవచ్చు. కొన్ని గురుత్వాకర్షణ తరంగ నక్షత్ర వేధ శాలలు నిర్మించబడ్డాయి, కాని గురుత్వాకర్షణ తరంగాలు గుర్తించడానికి చాలా కష్టపడాలి. న్యుట్రినో నక్షత్ర వేధ శాలలు కూడా ప్రాథమికంగా మన సూర్యుని గురించి అధ్యయనం చేయడానికి నిర్మించబడ్డాయి. అత్యధిక శక్తి పరమాణువుల గల విశ్వ కిరణాలను భూమి యొక్క వాతావరణానికి తాకేటప్పుడు పరిశీలించవచ్చు.
పరిశీలనలు వారి సమయ స్థాయిలో కూడా మారుతూ ఉంటాయి. అధిక కాంతి సంబంధిత పరిశీలనలకు నిమిషాల నుండి గంటల వరకు పడుతుంది, కాని దీని కంటే వేగవంతం చేసే దృగ్విషయం తక్షణమే పరిశీలించబడదు. అయితే, కొన్ని అంశాలపై చారిత్రాత్మక డేటా శతాబ్దాల పాటు అందుబాటులో ఉంది. మరొక వైపు, రేడియో పరిశీలనలు ఒక మిల్లీసెకను సమయంలో (మిల్లీసెకను పల్సర్‌ లు) సంఘటనల్లో పరిశీలించవచ్చు లేదా సంవత్సరాల డేటాను (పల్సర్ వేగం తగ్గింపు అధ్యయనం) మొత్తం చేయాలి. ఈ వేర్వేరు సమయాల నుండి గుర్తించిన సమాచారం వేరుగా ఉంటుంది.
మన స్వంత సూర్యుని అధ్యయనం అనేది పరిశీలనాత్మక ఖగోళ భౌతిక శాస్త్రంలో ఒక ప్రత్యేకమైన స్థానాన్ని కలిగి ఉంది. అన్ని ఇతర నక్షత్రాల అధిక దూరం కారణంగా, సూర్యుడిని ఏదైనా ఇతర నక్షత్రానికి అసమాంతరంగా వివరాల్లో పరిశీలించవచ్చు. మన స్వంత సూర్యుని యొక్క మనం నిర్ధారణలు ఇతర నక్షత్రాలను అర్థం చేసుకోవడానికి ఒక మార్గదర్శకం వలె పనిచేస్తుంది.
నక్షత్రాలు ఎలా మారుతాయి లేదా స్టెల్లార్ పరిణామం అనేవి హెర్ట్‌జ్సెప్రంగ్-రుసెల్ రేఖాచిత్రంపై వాటి సంబంధిత స్థానల్లో పలు నక్షత్రాల రకాలను ఉంచడం ద్వారా తరచూ ప్రదర్శించబడుతుంది. వీటిని పుట్టిన సమయం నుండి నాశనమయ్యే వరకు ఒక స్టెల్లార్ అంశం స్థాయిని సూచించడానికి ఉపయోగపడుతుంది. ఖగోళ శాస్త్ర అంశాల విషయ సంరచన తరచూ వీటిని ఉపయోగించి పరిశీలించబడుతుంది:
సిద్ధాంతపరమైన ఖగోళ భౌతిక శాస్త్రజ్ఞులు విశ్లేషణాత్మక నమూనాలు (ఉదాహరణకు, ఒక నక్షత్రం యొక్క ప్రవర్తన అంచనా వేయడానికి పాలీట్రోప్‌లు) మరియు గణన, సంఖ్యా అనుకరణలతో సహా పలు వేర్వేరు సాధనాలను ఉపయోగిస్తారు. ప్రతి ఒక్కటి కొన్ని సౌలభ్యాలను కలిగి ఉన్నాయి. ఒక విధానంలో విశ్లేషణాత్మక నమూనాలు సాధారణంగా ఏమి జరుగుతుందో లోతుగా చూడటానికి ఉత్తమంగా చెప్పవచ్చు. సంఖ్యా నమూనాలు వేరే వాటితో చూడలేని దృగ్విషయం మరియు ప్రభావాల ఉనికిని బహిర్గతం చేస్తాయి.
ఖగోళ భౌతిక శాస్త్రజ్ఞుల్లో సిద్ధాంతకర్తలు సిద్ధాంతపరమైన నమూనాలను రూపొందించడానికి మరియు ఆ నమూనాల్లో పరిశీలనాత్మక పరిణామాలను గుర్తించడానికి ప్రయత్నిస్తారు. ఇది పరిశీలకులు ఒక నమూనాను ఖండించే డేటా కోసం చూడటానికి లేదా పలు ప్రత్యామ్నాయ లేదా వివాదస్పద నమూనాల్లో ఎంచుకోవడానికి సహాయపడుతుంది.
సిద్ధాంతకర్తలు కొత్త డేటాను పరిగణనలోకి తీసుకుని నమూనాలను ఉత్పత్తి చేయడానికి లేదా సవరించడానికి కూడా ప్రయత్నిస్తారు, ఒక అసంగతి సందర్భంలో, సాధారణ ఉద్దేశం డేటాకు సరిపోయే విధంగా నమూనాలో స్వల్ప సవరణలను చేయడానికి ప్రయత్నిస్తారు. కొన్ని సందర్భాల్లో, కొంతకాలంలో అసంగతి డేటా యొక్క అధిక మొత్తం ఒక నమూనాలో మొత్తం పరిత్యాగానికి దారి తీయవచ్చు.
సిద్ధాంతపరమైన ఖగోళ భౌతిక శాస్త్రజ్ఞులుచే అధ్యయనం చేయబడిన అంశాల్లో ఇవి ఉన్నాయి: స్టెల్లార్ గతి శాస్త్రం మరియు పరిణామం; పాలపుంత స్థాపన; మాగ్నెటోహైడ్రోడైనమిక్స్; విశ్వంలో పదార్థం యొక్క భారీ-స్థాయి నిర్మాణం; విశ్వ కిరణాల మూలం; స్ట్రింగ్ విశ్వోద్భవ శాస్త్రం మరియు ఖగోళపరిమాణ భౌతిక శాస్త్రంతో సహా సాధారణ సాపేక్షత మరియు భౌతిక విశ్వోద్భవ శాస్త్రం. ఖగోళ భౌతిక శాస్త్ర సాపేక్షత భౌతిక దృగ్విషయం పరిశోధనలో గురుత్వాకరణ ముఖ్యమైన పాత్రను వహించే భారీ స్థాయి నిర్మాణాల లక్షణాలను అంచనా వేయడానికి మరియు నల్ల బిలం ("ఖగోళ" ) భౌతిక శాస్త్రం మరియు గురుత్వాకర్షణ తరంగాల అధ్యయనానికి ఆధారాలు ఒక సాధనం వలె పనిచేస్తుంది.
ఖగోళ భౌతిక శాస్త్రంలో కొన్ని విస్తృతంగా ఆమోదించబడిన మరియు అధ్యయనం చేసిన సిద్ధాంతాలు మరియు నమూనాలు, ప్రస్తుతం లాంబా-CDM నమూనాలో చేర్చినవి, బిగ్ బ్యాంగ్, విశ్వ ద్రవ్యోల్బణం, చీకటి పదార్థం.