理论天体物理学

理论天体物理学是运用基于物理学和化学原理的分析和计算模型来描述和解释天文物体和天文现象。 天文学理论家努力创建理论模型，并根据结果预测这些模型的观测结果。 对模型预测的现象的观察允许天文学家在几个替代或相互冲突的模型之间进行选择，作为最能描述该现象的模型。

理论天体物理学建立在观测天文学、天体测量学、天体化学和天体物理学的基础上。 天文学很早就采用计算技术来模拟恒星和星系的形成以及天体力学。 从理论天文学的角度来看，数学表达式不仅必须相当准确，而且xxx以一种在具体问题中使用时能够进行进一步数学分析的形式存在。 考虑到广义相对论对大多数天体的影响微弱，大多数理论天文学都使用牛顿引力理论。 理论天体物理学并不试图预测宇宙中每一个物体的位置、大小和温度，但大体上集中于分析天体看似复杂但周期性的运动。

与实验室物理学家普遍持有的信念相反，天文学促进了我们对物理学理解的增长。 物理学有助于阐明天文现象，而天文学有助于阐明物理现象：

• 万有引力定律的发现来自月球和行星运动提供的信息，
• 核聚变的可行性已在太阳和恒星中得到证明，但尚未以受控形式在地球上重现。

将天文学与物理学相结合涉及

天文学的目的是从实验室了解宇宙事件背后的物理和化学，以丰富我们对宇宙和这些科学的理解。

天体化学是天文学和化学学科的重叠，是研究空间中化学元素和分子的丰度和反应，以及它们与辐射的相互作用。 分子气体云的形成、原子和化学组成、演化和命运特别令人感兴趣，因为太阳系正是从这些云中形成的。

例如，红外天文学表明，星际介质中含有一组复杂的气相碳化合物，称为芳烃，通常缩写为（PAHs 或 PACs）。 这些分子主要由碳的稠合环（中性或电离状态）组成，据说是银河系中最常见的碳化合物类别。 它们也是陨石、彗星和小行星尘埃（宇宙尘埃）中最常见的一类碳分子。 这些化合物以及陨石中的氨基酸、核碱基和许多其他化合物，携带地球上非常稀有的氘 (2H) 和碳、氮和氧的同位素，证明它们来自地外。 PAHs 被认为是在炎热的星周环境中形成的（在垂死的富含碳的红巨星周围）。

星际和行星际空间的稀疏性导致一些不寻常的化学反应，因为除非在最长的时间尺度上，否则不会发生对称禁止反应。

因此，在地球上不稳定的分子和分子离子在太空中可能非常丰富，例如 H3+ 离子。 天体化学与天体物理学和核物理学在表征恒星中发生的核反应、恒星演化的后果以及恒星“世代”方面存在重叠。 事实上，恒星中的核反应会产生每一种自然产生的化学元素。 随着恒星“世代”的推进，新形成元素的质量增加。 xxx代恒星使用元素氢 (H) 作为燃料来源并产生氦 (He)。 氢是最丰富的元素，它是所有其他元素的基本组成部分，因为它的原子核只有一个质子。 朝向恒星中心的引力会产生大量的热量和压力，从而导致核聚变。