Często, patrząc w gwiazdy, zastanawiamy się nad ich mnogością oraz podziwiamy ich rozmieszczenie na niebie. W zrozumieniu gwiazd oraz planet pomóc nam może nauka zwana astronomią. Zajmuje się ona jednak nie tylko planetami i gwiazdami, ale też większymi strukturami: gromadami, mgławicami, galaktykami. Słowem, całym Wszechświatem, jego budową i pochodzeniem. Nauka ta bada również zjawiska, które zachodzą poza Ziemią, ruchy planet i ciał w polach grawitacyjnych.

Astronomia, jako jedna z najstarszych nauk, znana była już Egipcjanom, którzy budowali piramidy kierując się układem gwiazd. Również Majowie, Grecy czy Babilończycy znani byli z obserwacji nocnego nieba. Dopiero wynalezienie teleskopu w 1608 roku w Niderlandach pozwoliło astronomii rozwinać się jako nauce. Z czasem zaczęto budować obserwatoria na wzgórzach, a w 1990 roku na orbitę okołoziemską wysłano Teleskop Kosmiczny Hubble’a, dzięki któremu można prowadzić obserwacje konstelacji bez zakłóceń powodowanych atmosferą ziemską.

Astronomia, jako nauka, dzieli się na kilka dziedzin.

– Astronomia gwiazdowa zajmuje się gwiazdami, ich budową, zmianami jakie zachodzą podczas ich ewolucji, ich rozmieszczeniem oraz ruchem. Stosuje się tutaj symulacje komputerowe oraz obserwacje.

Gwiazdy powstają w obłokach molekularnych, które są gęstymi obłokami pyłu i gazu. Kiedy gęstość danego obszaru zwiększy się, zapada się on pod wpływem własnej grawitacji i tworzy się protogwiazda. W jej centrum zaczyna rosnać temperatura, a kiedy zaczynają zachodzić reakcje termojądrowe – powstaje gwiazda. W zależności od swojej masy, w końcowym etapie żywotności, może wybuchnąć jako supernowa (w przypadku, kiedy masa gwiazdy przekracza osiem razy masę Słońca) lub przemienić się w białego karła. Jeśli natomiast masa jądra gwiazdy przekroczy trzykrotność masy Słońca – powstaje czarna dziura.

– Astronomia słoneczna bada Słońce i procesy w nim zachodzące. Jego wiek liczy się na 4.6 miliarda lat i jest najczęściej badaną gwiazdą centralną Układu Słonecznego. Oddalone jest od Ziemi o około 150 mln kilometrów. Porusza się dookoła centrum Drogi Mlecznej z prędkością około ok. 220-260 km/s. Jest to gwiazda o V klasie jasności i typie widmowym G2 (klasyfikacja oparta na widmie światła, które jest wysyłane przez gwiazdę). Pomimo relatywnie niedużej odległości od Ziemi oraz intensywności jej badań, do dziś nie do końca rozpracowano mechanizmy wpływające na podgrzewanie zewnętrznej części atmosfery Słońca do temperatury około miliona kelwinów.

– Astronomia galaktyczna zajmuje się badaniem peryferii galaktyki spiralnej z poprzeczką – Drogą Mleczną. Droga Mleczna składa się z gazów, pyłów i gwiazd, na które oddziałuje siła grawitacyjna. Planeta Ziemia znajduje się w ramieniu spiralnym Drogi Mlecznej, które składa się z pyłów utrudniających obserwację większej części Drogi Mlecznej. Zawiera od 100 do 400 miliardów gwiazd, ma średnicę 100 000 lat świetlnych i grubość 12 000 lat świetlnych. Na północy sięga do gwiazdozbioru Kasjopei (jej gwiazdy układają się w literę W), natomiast na południu do gwiazdozbioru Krzyża Południa (najmniejszy gwiazdozbiór nieba o kształcie krzyża łacińskiego). Naukowcy wyodrębnili cztery główne ramiona Drogi Mlecznej: Ramię Tarczy – Krzyża, Ramię Perseusza, Ramię Węgielnicy i Ramię Strzelca. Legenda głosi, że Droga Mleczna została stworzona z kropli mleka rozlanego przez Herę podzas karmienia Herkulesa.

– Kosmologia – dział astrofizyki. Słowo pochodzi od greckiego kósmos (świat, kosmos) i lógos (nauka, badania). Zajmuje się badaniem Wszechświata, jego ewolucją, kształtem. Dzieli się na kosmologię teoretyczną i kosmologię obserwacyjną. Ich podstawą jest ogólna teoria względności sformułowana przez Alberta Einsteina w w latach 1907 – 1915, a opublikowana w 1916 roku. Teoria powstania Wszechświata zakłada jego ewolucję od stanu o wielkiej gęstości i temperaturze, który zaczyna rozszerzać się od początkowych chwil (teoria Wielkiego Wybuchu jest najbardziej prawdopodobną teorią powstania Wszechświata). Kosmologia teoretyczna dzieli się również na ery (fazy rozwoju Wszechświata): Era Plancka, Era inflacji, Era hadronowa, Era leptonowa, Era promieniowana, Era materii (która rozpoczęła się ok. 100 000 lat po Wielkim Wybuchu).

– Astronomia pozagalaktyczna, nauka zapoczątkowana w latach dwudziestych XX wieku, bada wszelkie obiekty poza naszą galaktyką, ich powstanie, ewolucję oraz nadaje klasyfikację morfologiczną. Długo nie zdawano sobie sprawy, że poza naszą Galaktyką istnieją także inne. Decydującym potwierdzeniem było zaobserwowanie w 1923 roku pojedynczych gwiazd Galaktyki Andromedy, za pomocą których wyznaczono odległość do tej galaktyki.

Ze względu na kształt galaktyk, dzieli się je na galaktyki eliptyczne, spiralne i nieregularne.

– Astronomia planetarna bada księżyce, planety, komety, planety karłowate, a także inne ciała krążące wokół Słońca i poza nim. Układ Słoneczny, poznany dzięki teleskopom i sondom kosmicznym, podzielony jest na planety wewnętrzne (Merkury, Wenus, Ziemia, Mars), pas planetoid i planety zewnętrzne (Jowisz, Saturn, Uran, Neptun).