ΙΣΤΟΡΙΑ ΑΣΤΡΟΝΟΜΙΑΣ

1572
ΥΠΕΡΚΑΙΝΟΦΑΝΗΣ ΤΟΥ ΤΥΧΩΝΑ ΜΠΡΑΧΕ
   Τον Αύγουστο του 1572 ανέλαμψε στον αστερισμό της Κασσιόπης ο υπερκαινοφανής του Τύχωνα Μπραχέ (Tycho Brahe),ένας υπερκαινοφανής σαν εκείνον που είχε εμφανισθεί το 1054. O υπερκαινοφανής του 1054 είχε περάσει απαρατήρητος στην Ευρώπη, τώρα όμως τα πράγματα είχαν πλέον αλλάξει.
Ο πρώτος που τον παρατήρησε στις 6 Αυγούστου ήταν ο Schuler στο Wittenberg της Πρωσίας, ενώ στις 9 Αυγούστου παρατηρήθηκε από τον Cornelious Gamma, που τον ονόμασε Νέα Αφροδίτη. Στις 7 Νοεμβρίου τον παρατήρησαν  ο Hainzel από το Augsburg και ο Winterthur της Ελβετίας, ενώ την 8η του ίδιου μήνα άρχισε να τον παρατηρεί συστηματικά ο Franncesco Mauroliko (1494-1575) από τη Μεσσήνη. 
Ο Τύχωνας Μπραχέ, αν και εντόπισε το λαμπρό αυτό αστέρι μόλις στις 11 Νοεμβρίου, όταν πλέον είχε φτάσει στο μέγιστο της λαμπρότητας του, του έδωσε το όνομα του επειδή ήταν ο πρώτος που δημοσίευσε τις παρατηρήσεις του πάνω στα φαινόμενα αυτού του αστεριού, το 1602, στο περιοδικό Astronomiae Instauratae Proegymnasmata που ο ίδιος εξέδιδε. Παράλληλα τον εντυπωσίασε τόσο πολύ το φαινόμενο αυτό, ώστε συνέγραψε στα λατινικά το πρώτο βιβλίο πάνω σ’ αυτό το θέμα, με τίτλο: «De Nova Stella» Για το Νέο Άστρο) και έτσι από τον τίτλο του βιβλίου οφείλουν οι καινοφανείς (novae) την ονομασία τους.
Οι Έλληνες πίστευαν ότι ο ουρανός (αντίθετα με την Γη) είναι τέλειος και αμετάβλητος. Έτσι θεωρούσαν ότι, αν υπάρχει κάτι στον ουρανό που φαίνεται να αλλάζει (ή να κινείται ακολουθώντας μια μη κανονική και μη προβλέψιμη τροχιά), δεν μπορεί να αποτελεί μέρος του ουρανού, αλλά πρέπει να ανήκει στην ατμόσφαιρα της ατελούς Γης. Στην κατηγορία αυτή ανήκουν τα σύννεφα, οι διάττοντες αστέρες και οι κομήτες.
Το νέο άστρο, αφού ήταν ένα παροδικό φαινόμενο, θα έπρεπε να αποτελεί κι αυτό μέρος της ατμόσφαιρας. Έτσι, ο Τύχο προσπάθησε να μετρήσει την παράλλαξή του, αλλά χωρίς αποτέλεσμα. Αυτό σήμαινε ότι το νέο άστρο βρισκόταν πέρα από την Σελήνη και επομένως αποτελούσε μέρος του ουρανού — ίσως μάλιστα ένα πολύ μακρινό μέρος του. Η πεποίθηση στην τελειότητα και στο αναλλοίωτο του ουρανού κατέρρευσε.
Ο Τύχο έγινε ξαφνικά ο διασημότερος αστρονόμος της Ευρώπης.


1596
ΜΕΤΑΒΛΗΤΟΙ ΑΣΤΕΡΕΣ
   Ο πρώτος μεταβλητός αστέρας που παρατηρήθηκε από Δυτικο-Ευρωπαίους αστρονόμους ήταν το άστρο όμικρον Κήτους. Η ανακάλυψή του έγινε στις 13 Αυγούστου του 1596 από τον David Fabricius (1564-1617) ερασιτέχνη αστρονόμο, μαθητή του Tycho Brahe (1546-1601). Αργότερα, λόγω ακριβώς της παραδοξότητας των μεταβολών της λαμπρότητας του ονομάστηκε «Θαυμάσιος» (Mira ή Mirabilis). Σήμερα μόνο στον Γαλαξία μας έχουν παρατηρηθεί περισσότεροι από 26.000 μεταβλητοί αστέρες.


1604
Ο ΥΠΕΡΚΑΙΝΟΦΑΝΗΣ ΤΟΥ ΚΕΠΛΕΡ
   Ο υπερκαινοφανής αστέρας του Κέπλερ, ανακαλύφθηκε στις 10 Οκτωβρίου του 1604 μ.Χ. από τον Johann Brunowski, μαθητή του Kepler, μεταξύ των άστρων ξ και 52 του Οφιούχου. Σύμφωνα με τις παρατηρήσεις του Kepler και του Fabricius, ο υπερκαινοφανής αυτός αστέρας στο μέγιστο της λαμπρότητας του έφτασε σε φαινόμενο μέγεθος -2 και έτσι έγινε ο λαμπρότερος μετά τον ΄Ηλιο μας, αστέρας του ουρανού. Σήμερα στο σημείο του ουρανού που ανέλαμψε το 1604 αυτός ο υπερκαινοφανής δεν υπάρχει παρά ένα αμυδρό αστέρι φαινομένου μεγέθους +19, που σύμφωνα με την άποψη του W. Baade (1943 και 1945) περιβάλλεται από ένα νεφέλωμα.
Ο υπερκαινοφανής του Κέπλερ έδωσε την αφορμή στον Γαλιλαίο να επικρίνει το γενικό αξίωμα του Αριστοτέλη περί «αφθαρσίας των Ουρανών».


1608
ΤΗΛΕΣΚΟΠΙΟ
   Μετά την επινόηση του μικροσκοπίου, δεν ήταν δύσκολο να επινοηθεί ένας συνδυασμός φακών που να μεγεθύνει τα μακρινά αντικείμενα ή να τα κάνει να φαίνονται πιο κοντινά.
Η ανακάλυψη έγινε τυχαία, το 1608. Ο Χανς Λίππερσχαϋ (περίπου 1570-1619), ένας Ολλανδός οπτικός, είχε έναν βοηθό ο οποίος ανακάλυψε ότι, όταν κοίταζε μέσα από δύο φακούς τοποθετημένους σε ορισμένη απόσταση μεταξύ τους, έβλεπε ένα μακρινό κωδωνοστάσιο πολύ πιο κοντινό και ανεστραμμένο.
Απορημένος από το φαινόμενο, το είπε στον Λίππερσχαϋ, ο οποίος αντιλήφθηκε αμέσως την σπουδαιότητα της ανακάλυψης. Ο Λίππερσχαΰ τοποθέτησε τους φακούς σε έναν σωλήνα ο οποίος τους έφερνε στην κατάλληλη απόσταση μεταξύ τους και με τον τρόπο αυτό κατασκεύασε το πρώτο πρωτόγονο τηλεσκόπιο.
Η Ολλανδία πολεμούσε ακόμη με την Ισπανία και ο Λίππερσχαϋ κατάλαβε ότι το τηλεσκόπιο θα ήταν ένα σημαντικό πολεμικό όπλο, αφού με αυτό θα μπορούσε να διακρίνει κανείς την προσέγγιση εχθρικών πλοίων ή στρατευμάτων, πολύ πριν γίνει αντιληπτή με γυμνό μάτι. Εξήγησε την λειτουργία του τηλεσκοπίου στον Μαυρίκιο του Νασσάου, ο οποίος αντιλήφθηκε τη χρησιμότητα της νέας συσκευής και προσπάθησε να την κρατήσει μυστική. Η προσπάθειά του, όμως, απέτυχε. Γρήγορα οι φήμες διαδόθηκαν και η συσκευή ήταν τόσο απλή ώστε ήταν εύκολο να την κατασκευάσει κανείς βασιζόμενος σε μια στοιχειώδη περιγραφή της.


1609
ΠΛΑΝΗΤΙΚΕΣ ΤΡΟΧΙΕΣ
   Επί δύο χιλιάδες σχεδόν χρόνια, από την εποχή του Πλάτωνα, επικρατούσε η βεβαιότητα ότι οι πλανητικές τροχιές είναι κυκλικές, έστω και μόνο επειδή ο κύκλος είναι η απλούστερη μορφή καμπύλης και επομένως η πιο «κομψή» και «καλαίσθητη». Τα ουράνια σώματα δεν ήταν δυνατόν να ακολουθούν καμία άλλη μορφή κίνησης.
Οι πλανητικές κινήσεις, όμως, δεν συμφωνούσαν με την θεωρία των απλών κυκλικών τροχιών και οι Έλληνες, για να τις εξηγήσουν, είχαν αναγκασθεί να καταφύγουν σε συνδυασμούς κύκλων οι οποίοι γίνονταν όλο και πιο πολύπλοκοι καθώς οι παρατηρήσεις των πλανητικών κινήσεων αποκτούσαν μεγαλύτερη ακρίβεια.
Ο Κοπέρνικος είχε τοποθετήσει τον Ήλιο, και όχι την Γη, στο κέντρο του Σύμπαντος, αλλά είχε διατηρήσει τις κυκλικές τροχιές, με αποτέλεσμα το σύστημά του να απαιτεί κι αυτό πολύπλοκους συνδυασμούς (αν και όχι τόσο πολύπλοκους όσο του γεωκεντρικού συστήματος). Ο Τύχο Μπράχε  είχε παρατηρήσει με ακρίβεια την κίνηση του Άρη στον ουρανό, πραγματοποιώντας τις καλύτερες μετρήσεις που είχαν γίνει ως τότε. Βοηθός του τα τελευταία χρόνια των παρατηρήσεων ήταν ένας Γερμανός αστρονόμος, ο Ιωάννης Κέπλερ (1571-1630), και μετά τον θάνατο του Τύχο το 1601, ο Κέπλερ προσπάθησε να ανακαλύψει μια μορφή τροχιάς που να συμφωνεί με τα δεδομένα που είχε συγκεντρώσει ο Τύχο.
Δοκίμασε διάφορες εξηγήσεις χωρίς αποτέλεσμα, ώσπου αναγκάσθηκε να εξετάσει το σχεδόν αδιανόητο ενδεχόμενο των μη κυκλικών τροχιών. Τελικά βρήκε την λύση και το 1609 την δημοσίευσε σε ένα βιβλίο με τίτλο («Νέα αστρονομία»). Ο Κέπλερ υποστήριξε ότι οι πλανήτες κινούνται γύρω από τον Ήλιο σε ελλειπτικές τροχιές. (Η έλλειψη είναι ένας πεπλατυσμένος κύκλος). Τις γεωμετρικές ιδιότητες των ελλείψεων τις είχε μελετήσει πρώτος ο Έλληνας μαθηματικός Απολλώνιος, τον πρώτο αιώνα π.Χ.). Ο Ήλιος βρίσκεται στην μία από τις δύο εστίες της έλλειψης. Με τις ελλειπτικές τροχιές, δεν ήταν πια απαραίτητοι οι συνδυασμοί των κύκλων. Η σημερινή μας εικόνα για το Ηλιακό Σύστημα (δηλαδή, τον Ήλιο, τους πλανήτες και τα άλλα σώματα που περιφέρονται γύρω του) παραμένει ουσιαστικά έτσι όπως την περιέγραψε ο Κέπλερ και δεν προβλέπεται να υπάρξει καμιά σημαντική αλλαγή στο μέλλον.
Οι ελλειπτικές τροχιές αποτελούν τον λεγόμενο πρώτο νόμο του Κέπλερ. Στο βιβλίο του ο Κέπλερ ανέπτυξε και έναν δεύτερο νόμο, ο οποίος περιγράφει την μεταβολή της ταχύτητας των πλανητών σε σχέση με την απόστασή τους από τον Ήλιο. Ο Ήλιος βρίσκεται στην μία εστία της έλλειψης και ο πλανήτης κινείται πιο γρήγορα σε εκείνο το τμήμα της τροχιάς του που βρίσκεται πιο κοντά στον Ήλιο και πιο αργά στο τμήμα που είναι πιο μακριά από αυτόν.
Ο ΓΑΛΑΞΙΑΣ
   Ο Γαλαξίας είναι μια ζώνη διάχυτου αμυδρού φωτός, που εκτείνεται στον ουρανό. Από την αρχαιότητα ακόμη, είχαν δοθεί πολλές εξηγήσεις για την φύση του. Άλλοι είχαν υποστηρίξει ότι είναι γάλα που εκτινάχθηκε από το στήθος μιας θεάς και άλλοι ότι είναι μια γέφυρα που χρησιμοποιούν οι θεοί για να ταξιδεύουν από την Γη στον ουρανό και αντίστροφα. Ο Δημόκριτος  είχε υποστηρίξει ότι ο Γαλαξίας είναι ένας τεράστιος αριθμός αστέρων οι οποίοι είναι τόσο αμυδροί ώστε να μην διακρίνονται μεμονωμένα. Αυτό όμως ήταν μια απλή εικασία.
Το 1609, ο Γαλιλαίος άκουσε τις διαδόσεις για την επινόηση του τηλεσκοπίου στην Ολλανδία τον προηγούμενο χρόνο. Από αυτά που πληροφορήθηκε, δεν δυσκολεύθηκε να κατασκευάσει ένα δικό του τηλεσκόπιο, με το οποίο άρχισε να παρατηρεί τον ουρανό. Ήταν η πρώτη φορά που ένα τηλεσκόπιο στρεφόταν προς τον ουρανό.
Όταν κοίταξε τον Γαλαξία, είδε ότι αποτελούνταν πραγματικά από μυριάδες αμυδρά άστρα. Η θεωρία του Δημοκρίτου ήταν απόλυτα σωστή.
Αλλά δεν ήταν μόνο αυτό. Όπου κι αν έστρεφε το τηλεσκόπιο, έβλεπε πρόσθετα άστρα που δεν φαίνονταν χωρίς αυτό. Ο ουρανός ήταν γεμάτος αστέρια.

ΣΕΛΗΝΗ
Ο Γαλιλαίος παρατήρησε επίσης με το τηλεσκόπιο τη Σελήνη. Στην επιφάνειά της διέκρινε κρατήρες, όρη και σκοτεινές περιοχές που πίστεψε ότι είναι θάλασσες. Αυτές οι σκοτεινές περιοχές ονομάζονται ακόμη θάλασσες. Ήταν φανερό ότι η Σελήνη δεν ήταν μια ουράνια φωτεινή σφαίρα, αλλά ένας κόσμος που έμοιαζε με τη Γη. Αυτό ήταν ένα πλήγμα στις αντιλήψεις του Αριστοτέλη, ο οποίος είχε υποστηρίξει ότι τα ουράνια σώματα έχουν δομή διαφορετική από την δομή της Γης.

                                                              
1610
ΔΙΑΣ
   Οι πλανήτες που ήταν γνωστοί ως τότε εμφανίζονταν στον ουρανό σαν φωτεινές κουκκίδες και όχι σαν φωτεινές σφαίρες όπως ο Ήλιος και η Σελήνη. Όταν όμως ο Γαλιλαίος τους εξέτασε με το τηλεσκόπιό του, είδε ότι ήταν μικρές σφαίρες. Προφανώς είχαν όγκο, αλλά ήταν πολύ μικρά σώματα ή πολύ μακρινά (ή και τα δύο), με αποτέλεσμα να μοιάζουν με κουκκίδες, όταν τα κοίταζε κανείς με γυμνό μάτι. (Αντίθετα, τα άστρα παρέμεναν κουκκίδες φωτός ακόμη και όταν τα παρατηρούσε με το τηλεσκόπιο).
Ο πλανήτης Δίας είχε κι αυτός μορφή σφαίρας. Επί πλέον, τον Ιανουάριο του 1610, ο Γαλιλαίος παρατήρησε τέσσερα πιο αμυδρά σώματα κοντά στον Δία. Παρακολουθώντας τα από νύχτα σε νύχτα, διαπίστωσε ότι περιφέρονται γύρω από τον Δία, με τον ίδιο τρόπο που η Σελήνη περιφέρεται γύρω από τη Γη. Με λίγα λόγια, ήταν τέσσερις δορυφόροι του Δία.
Οι δορυφόροι αυτοί ήταν τα πρώτα σώματα για τα οποία διαπιστώθηκε ότι εκτελούν περιφορά γύρω από έναν άλλο πλανήτη και όχι την Γη, πράγμα που αποτελούσε ένα ισχυρό επιχείρημα κατά του γεωκεντρικού συστήματος του Πτολεμαίου. Γι’ αυτόν τον λόγο, η ανακάλυψη δυσαρέστησε τους θρησκόληπτους. Μερικοί αρνήθηκαν να κοιτάξουν από το τηλεσκόπιο, για να μην δουν τους δορυφόρους. Κάποιος επισήμανε ότι, αφού οι δορυφόροι δεν αναφέρονται από τον Αριστοτέλη, προφανώς δεν υπάρχουν. Ο Γαλιλαίος ονόμασε τους δορυφόρους «άστρα των Μεδίκων», ελπίζοντας να εξασφαλίσει την υποστήριξη του Κόζιμου Β΄ (1590-1621) της οικογένειας των Μεδίκων, ο οποίος το 1609 είχε γίνει μέγας δούκας της Τοσκάνης (μιας ιταλικής ηγεμονίας με πρωτεύουσα την Φλωρεντία). Ευτυχώς, το όνομα αυτό δεν καθιερώθηκε. Ο Γερμανός αστρονόμος Ζίμον Μάυρ (1570-1624), γνωστός με την εκλατινισμένη μορφή του ονόματός του, Σίμον Μάριους, είδε τους δορυφόρους λίγο μετά τον Γαλιλαίο και τους ονόμασε (κατά σειρά αυξανόμενης απόστασης από τον Δία) Ιώ, Ευρώπη, Γανυμήδη και Καλλιστώ, από πρόσωπα της ελληνικής μυθολογίας που είχαν στενή σχέση με τον Δία.
Ο Γαλιλαίος παρατήρησε επίσης ότι το σχήμα του Δία και του Κρόνου δεν είναι απόλυτα σφαιρικό (όπως συμβαίνει με τον Ήλιο και την Σελήνη), αλλά κάπως ελλειπτικό.