天文学研究的对象有极大的尺度，极长的时间，极端的物理特性，因而地面试验室很难模拟。因此天文学的研究方法主要依靠观测。由于地球大气对紫外辐射、X射线和γ射线不透明，因此许多太空探测方法和手段相继出现，例如气球、火箭、人造卫星和航天器等。
天文学的理论常常由于观测信息的不足，天文学家经常会提出许多假说来解释一些天文现象。然后再根据新的观测结果，对原来的理论进行修改或者用新的理论来代替。这也是天文学不同于其他许多自然科学的地方 天文学研究的对象有极大的尺度，极长的时间，极端的物理特性，因而地面试验室很难模拟。因此天文学的研究方法主要依靠观测。由于地球大气对紫外辐射、X射线和γ射线不透明，因此许多太空探测方法和手段相继出现，例如气球、火箭、人造卫星和航天器等。
天文学的理论常常由于观测信息的不足，天文学家经常会提出许多假说来解释一些天文现象。然后再根据新的观测结果，对原来的理论进行修改或者用新的理论来代替。这也是天文学不同于其他许多自然科学的地方。
恒星发出的光不仅仅给我们揭示了其在天球中的位置，它能告诉我们的东西远比这多得多。恒星规律性的亮度变化有时则向我们揭示，它不是一颗单星，而是两颗恒星相互绕行的双星。恒星光谱分析，即恒星发射出的光波长给我们提供了其表面温度方面的信息。光谱中特定的“指纹”又说明有各种不同元素的存在，从而揭示出构成该恒星的化学成分。
星光并不是从宇宙中到达我们地球的唯一电磁射线形式。一个完整的光谱包括从波长极短的γ射线经X射线和紫外射线到可见光，而后再从可见光继续到较长的波长，如红外射线和射电波。不过，能够穿透大气层的射线只是很小一部分，它们主要是可见光。但就是可见光也同样受到大气层的影响。例如我们看到星星闪烁，并不是因为星星的光度波动真的那么快，而是由于大气层的不稳定所造成的。所以，天文学家们基于这一原因以及其他许多原因，总是喜欢将天文台建造在高高的山顶上，因为在山顶，空气较清朗，而且那里往往已处在了云层之上。
观察可见光有两种望远镜。其中最著名、最古老的望远镜是折射望远镜，它由两个透镜组成。物镜用于收集遥远天体发出的光线，并使光线在焦点上形成图像。然后，目镜再将焦点图像放大。业余望远镜一般都是折射望远镜，就连军用望远镜也是如此。
望远镜收集光线
望远镜最重要的功能就是收集光线。大物镜因为采光多可以显示出弱光物体。但由于玻璃透镜大到一定尺寸之后就显得笨重，所以，大型望远镜一般都做成反射望远镜。反射望远镜最初为牛顿所发明。在反射望远镜上，抛物面镜产生出焦点图像。反射镜重量较轻，制造起来比透镜容易。另外，反射镜也不会产生干扰性的色差，而这种色差在透镜上则会因光的各种色彩折射不同而产生。
射电波也能穿透大气层。射电望远镜在结构上类似于光学望远镜，只是因为射电望远镜要收集较长的波长，所以其尺寸比光学望远镜大得多。但尽管这样，它的分辨率还不是很高。不过射电望远镜的这种缺陷可以通过连接若干高高居于地面之上的光学望远镜来加以克服。
环地球轨道天文观察站的建立，为天文学开辟了一系列全新的波长分支学科：紫外天文学、红外天文学和X射线天文学。此外，哈勃太空望远镜也使光学天文学向前迈进了几大步。
如何“阅读”星星发出的光
光谱学在天文学领域取得了重大的成果。摄谱仪将恒星发出的光按波长展开，形成光谱。如果人们用曲线形式表现出光的强弱程度，那么，曲线的顶峰显示的就是表面温度。一块处在加热过程中的金属，它首先发出红光，接着是白光，最后是蓝光。所以，温度较低的恒星，其发出的光多为长波光，处于光谱的红色端，如猎户座的红巨星参宿四所发出的光。温度较高的恒星如我们的太阳，其射线最大值在可见光谱的中央，是众多色彩的混合，呈黄色。与此相反，表面温度超过30000℃的高温恒星，它们则发出白色光或蓝色光。这类高温恒星主要发射可见光谱短波端的紫外射线。明亮星星的不同颜色，人们用肉眼就可以辨别出来。
一颗恒星的光谱会存有大量的暗线。暗线的出现表明这一波长的光被恒星大气层中的某些气体所吸收。围绕原子核运行的电子，它是在不同能级之间跳动，还是从轨道上跳上跳下，这要取决于它是吸收能量还是释放能量(能量以一定波长的射线形式出现)。每一种元素的可见光射线都有一个完全固定的，且为自己所独有的波长。光谱线及光谱线间的暗线明确地显示出一颗恒星由哪几种元素构成。
当然，光谱线条模型在光谱上常常会发生移动，或向长波，或向短波。这就是所谓的多普勒位移。多普勒位移的方向和程度表明，一颗星星正以什么样的速度在远离我们，或靠近我们。
天文学是自然科学的基础学科。它是以观察及解释天体的物质状况及事件为主的学科。主要研究天体的分布、运动、位置、状态、结构、组成、性质及起源和演化。在古代，天文学还与历法的制定有不可分割的关系。天文学与其他自然科学不同之处在于，天文学的实验方法是观测，通过观测来收集天体的各种信息。因而对观测方法和观测手段的研究，是天文学家努力研究的一个方向。物理学和数学对天文学的影响非常大，他们是现代进行天文学研究不可或缺的理论辅助
天文学 - 研究对象和领域天文学的研究对象是各种天体。地球也是一个天体，因此作为一个整体的地球也是天文学的研究对象之一。最初，古人观察太阳、月球和天空中的星星来确定时间、方向和历法，并记录天象。
随着天文学的发展，人类的探测范围到达了距地球约100亿光年的距离，根据尺度和规模，天文学的研究对象可以分为：
行星层次
包括行星系中的行星、围绕行星旋转的卫星和大量的小天体，如小行星、彗星、流星体以及行星际物质等。太阳系是目前能够直接观测的唯一的行星系。但是宇宙中存在着无数像太阳系这样的行星系统。
恒星层次
现在人们已经观测到了亿万个恒星，太阳只是无数恒星中很普通的一颗。
星系层次
人类所处的太阳系只是处于由无数恒星组成的银河系中的一隅。而银河系也只是一个普通的星系，除了银河系以外，还存在着许多的河外星系。星系又进一步组成了更大的天体系统，星系群、星系团和超星系团。
整个宇宙。
一些天文学家提出了比超星系团还高一级的总星系。按照现在的理解，总星系就是目前人类所能观测到的宇宙的范围，半径超过了100亿光年。
在天文学研究中最热门、也是最难令人信服的课题之一就是关于宇宙起源与未来的研究。对于宇宙起源问题的理论层出不穷，其中最具代表性，影响最大，也是最多人支持的的就是1948年美国科学家伽莫夫等人提出的大爆炸理论。根据现在不断完善的这个理论，宇宙是在约137亿年前的一次猛烈的爆发中诞生的。然后宇宙不断地膨胀，温度不断地降低，产生各种基本粒子。随着宇宙温度进一步下降，物质由于引力作用开始塌缩，逐级成团。在宇宙年龄约10年时星系开始形成，并逐渐演化为今天的样子。
现代天文学研究的领域非常广泛，有许多非常热门的研究课题。例如：
中微子振荡问题
日震与星震
超新星
脉冲星、中子星和奇异星
X射线双星
类星体和活动星系核
黑洞和吸积盘
γ射线暴
星系团
宇宙微波背景辐射
引力透镜
引力波的探测
暗物质与暗能量
编辑本段 回目录 天文学 - 天文学分支天文学的分支主要可以分为理论天文学与观测天文学两种。天文学观察家常年观察天空，并将所得到的信息整理后，理论天文学家才可能发展出新理论，解释自然现象并对此进行预测。
天文学中习惯于按照研究方法和观测手段来分类：
按照研究方法，天文学可分为：
天体测量学
天体力学
天体物理学：主要研究物理学在天文学中的应用以及利用物理学来解释天文学观测的结果。
按照观测手段，天文学可分为：
光学天文学
射电天文学
红外天文学
X射线天文学
伽马射线天文学
空间天文学
其他更细分的学科还有：
天文学史-业余天文学-宇宙学-星系天文学-超星系天文学-远红外天文学-伽马射线天文学-高能天体天文学
无线电天文学-太阳系天文学-紫外天文学-X射线天文学-天体地质学-等离子天体物理学-相对论天体物理学
中微子天体物理学-大地天文学-行星物理学-宇宙磁流体力学-宇宙化学-宇宙气体动力学-月面学-月质学
运动学宇宙学-照相天体测量学-中微子天文学-方位天文学-航海天文学-航空天文学-河外天文学-恒星天文学
恒星物理学-后牛顿天体力学-基本天体测量学-考古天文学-空间天体测量学-历书天文学-球面天文学
射电天体测量学-射电天体物理学-实测天体物理学-实用天文学-太阳物理学-太阳系化学-星系动力学-天体生物学
天体演化学-天文地球动力学-天文动力学
编辑本段 回目录 天文学 - 研究方法与手段天文学研究的对象有极大的尺度，极长的时间，极端的物理特性，因而地面试验室很难模拟。因此天文学的研究方法主要依靠观测。由于地球大气对紫外辐射、X射线和γ射线不透明，因此许多太空探测方法和手段相继出现，例如气球、火箭、人造卫星和航天器等。
天文学的理论常常由于观测信息的不足，天文学家经常会提出许多假说来解释一些天文现象。然后再根据新的观测结果，对原来的理论进行修改或者用新的理论来代替。这也是天文学不同于其他许多自然科学的地方。
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