Астрометрія і небесна механіка

Позагалактична астрономія: гравітаційне лінзування. Це зображення показує кілька блакитних петлеподібних об'єктів, які є багатократними зображеннями однієї галактики, розмноженими через ефект гравітаційної лінзи від скупчення жовтих галактик біля центру фотографії. Лінза створена гравітаційним полем скупчення, яке скривлює світлові промені, що веде до збільшення і спотворення зображення дальшого об'єкту

Один з найстаріших видів в астрономії, і в усіх науках, є вимір позиції небесних об'єктів. Історично, точні знання про позицію Сонця, Місяця, планет і зірок відіграє найважливішу роль у небесній навігації.

Ретельні вимірювання позицій планет, призвели до глибокого розуміння гравітаційних збурень, а також здатність визначати минуле і майбутнє положення планет з великою точністю, відомої як область небесної механіки. Зовсім недавно відстеження навколоземних об'єктів дозволає прогнозування їх зближення чи віддалення, а також можливістть потенційних зіткнень з Землею різних об'єктів.

Вимірювання зоряного паралаксу прилеглих зірок є основною базової лінії в космічні відстанях, яка використовується для виміру масштабів Всесвіту. Параллаксові вимірювання прилеглих зірок забезпечили абсолютний базовий рівень для визначення властивостей більш далеких зірок, бо їх властивості можуть бути зіставлені з ближніми. Вимірювання променевих швидкостей і власних рухів небесних тіл дає змогу показатикінематику цих систем по галактиці Чумацький Шлях. Астрометричні результати також використовуватися для вимірювання розподілу темної матерії в галактиці.

У 1990-их роках астрометричні методики вимірювання зоряних коливань були використані для виявлення великих планет позасонячних просторів на орбітах прилеглих зірок.

Позаатмосферна астрономія

Дослідження за допомогою космічної техніки займають особливе місце серед методів вивчення небесних тіл і космічного середовища. Початок було покладено запуском уСРСР у 1957 році першого в світі штучного супутника Землі. Космічні апарати дали змогу здійснювати дослідження в усіх діапазонах довжин хвиль електромагнітного випромінювання. Тому сучасну астрономію часто називають всехвильовою. Позаатмосферні спостереження дають змогу приймати в космосі випромінювання, які поглинає або дуже змінює земна атмосфера: далекі ультрафіолетові, рентгенівські й інфрачервоні промені, радіовипромінювання деяких довжин хвиль, що не доходять до Землі, а також корпускулярні випромінювання Сонця та інших тіл. Дослідження цих, раніше недоступних видів випромінювання зір і туманностей, міжпланетного та міжзоряного середовища дуже збагатили наші знання про фізичні процеси у Всесвіті. Зокрема, було відкрито невідомі раніше джерела рентгенівського випромінювання — рентгенівські пульсари. Багато інформації про природу найвіддаленіших від нас тіл та їх систем також здобуто завдяки дослідженням, виконаним за допомогою встановлених спектрографів на різних космічних апаратах.

Теоретична астрономія

Астрономи теоретики використовують широкий спектр інструментів, які включають аналітичні моделі (наприклад, політропи наближені до поведінки зірки) і обрахунки чисельних моделювань. Кожен з них має свої переваги. Аналітична модель процесу, як правило, краще дає зрозуміти суть того, чому це (щось) відбувається. Чисельні моделі можуть свідчити про наявність явищ і ефектів, яких ймовірно інакше не було б видно.

Теоретики в області астрономії прагнуть створювати теоретичні моделі і з'ясувати в дослідженнях наслідки цих моделювань. Це дозволяє спостерігачам шукати дані, які можуть спростувати модель або допомогає у виборі між кількома альтернативними або суперечливими моделями. Теоретики також експериментують у створенні або видозміні моделі з урахуванням нових даних. У разі невідповідності, загальна тенденція полягає в спробі зробити мінімальними зміни в моделі й підкорегувати дані. У деяких випадках велика кількість суперечливих даних з часом може призвести до повної відмови від моделі.

Теми які вивчають теоретичні астрономи: зоряна динаміка і еволюція; галактик; великомасштабної структури з питання в всесвіту; походження космічних променів; загальної теорії відносності та фізичної космології, в тому числі космології зірок і астрофізики фізики. Астрофізичні відносності служать як інструмент для оцінки властивостей великомасштабних структур, для яких гравітація відіграє значну роль у фізичних явищах і досліджені в якості основи для чорних дір, астрофізика та вивчення гравітаційних хвиль. Деякі широко прийняті і вивчені теорій і моделей в астрономії, тепер включені в Lambda-CDM моделі, Великий Вибух, Космічне розширення, темної матерії і фундаментальні теорії фізики.

Аматорська астрономія

Астрономія є однією з наук в якій внесок аматорів може бути значним.

Загалом всі астрономи-аматори спостерігають різні небесні об'єкти і явища в більшому обсязі, ніж науковці, хоча їх технічний ресурс набагато менший за можливості державних інституцій, іноді обладнання вони будують собі самостійно (як це було ще 2 століття тому). Зрештою більшість науковців вийшли саме з цього середовища. Головні об'єкти спостережень астрономів-аматорів: Місяць, планети,зірки, комети, метеорні потоки і різноманітні об'єкти глибокого неба такі як зоряні скупчення, галактики і туманності. Одна з гілок аматорської астрономії, аматорська Астрофотографія, передбачає фотофіксацію ділянок нічного неба. Багато аматорів хотіли б спеціалізуватися у спостереженні окремих предметів, типів об'єктів, або типи подій, які цікавлять їх.

Більшість аматорів працюють у видимому спектрі, але невелика частина експериментує з довжиною хвиль за межами видимого спектру. Це включає в себе використання інфрачервоних фільтрів на звичайних телескопах, а також використання радіотелескопів. Піонером аматорської радіоастрономії є Карл Янський, який спостерігав небо в радіодіапазоні в 1930 році. Дехто з астрономів-аматорів використовує як домашні телескопи, так і радіотелескопи, які спочатку були побудовані для астрономічних закладів, але тепер доступні для любителів через їх технічну недосконалість (як для великих дослідних інституцій).

Астрономи-аматори і надалі продовжують свій внесок в астрономію. Справді, вона є однією з небагатьох наукових дисциплін, де внесок аматорів може бути значним. Доволі часто вони проводять точкові вимірювання, які використовуються для уточнення орбіт малих планет, почасти вони також виявляють комети, виконують регулярні спостереження змінних зір. А досягнення в галузі цифрових технологій дозволило аматорам досягти вражаючого прогресу в галузі Астрофотографії.