天文学是人类最古老的科学之一。它的基本活动是研究天空，了解我们在宇宙中看到的东西。观测天文学是业余观测者的业余爱好和消遣，是人类最早从事的一种天文学活动。世界上有数以百万计的人定期从他们的后院或个人天文台凝视星空。大多数人不一定受过科学训练，只是喜欢看星星。其他人受过训练，但不以从事天文学为生。

在专业研究方面，有11000多名天文学家接受了对恒星和星系进行深入研究的培训。从他们和他们的工作中，我们对宇宙有了基本的了解。这是一个非常有趣的话题，在人们的头脑中提出了许多与天文学相关的问题，关于宇宙本身，它是如何开始的，外面有什么，以及我们如何探索它。

天文学基础

当人们听到“天文学”这个词时，他们通常会想到观星。事实上，它就是这样开始的——人们看着天空，把他们所看到的绘制成图表。”“天文学”源于两个古希腊术语，分别是“星”的astron和“定律”的nomia。这个想法实际上是天文学史的基础：一条漫长的道路，要弄清楚天空中的物体是什么，以及什么样的自然法则支配着它们。为了理解宇宙物体，人们必须进行大量的观察。这向他们展示了天空中物体的运动，并导致了对它们可能是什么的第一次科学理解。

纵观人类历史，人们“做”了天文学，最终发现他们对天空的观察为他们提供了时间流逝的线索。人们在15000多年前就开始使用天空，这并不奇怪。数千年前，它为导航和日历制作提供了方便的钥匙。随着望远镜等工具的发明，观测者开始更多地了解恒星和行星的物理特征，这使他们对它们的起源产生了疑问。对天空的研究从文化和公民实践转向了科学和数学领域。

星星

那么，天文学家研究的主要目标是什么？让我们从恒星开始——天文学研究的核心。我们的太阳是一颗恒星，银河系中可能有一万亿颗恒星之一。银河系本身就是宇宙中无数星系之一。每一颗都有大量的恒星。星系本身被聚集成星系团和超星系团，构成天文学家所谓的“宇宙大尺度结构”。

行星

我们自己的太阳系是一个活跃的研究领域。早期的观察家注意到，大多数恒星似乎并没有移动。但是，有些物体似乎在星星的背景下游荡。一些人行动缓慢，另一些人全年相对较快。他们称这些为“刨子”，希腊语中“流浪者”的意思。今天，我们简单地称它们为“行星”。还有一些小行星和彗星“在那里”，科学家们也在研究它们。

深空

恒星和行星并不是银河系中唯一的生物。巨大的气体和尘埃云，称为“星云”（希腊语中“云”的复数形式），也在那里。这些地方是恒星诞生的地方，有时只是恒星死亡的遗迹。一些最奇怪的“死星”实际上是中子星和黑洞。然后，还有类星体，还有叫做磁星的奇怪的“野兽”，还有碰撞的星系，等等。在我们自己的星系（银河系）之外，存在着一系列令人惊叹的星系，从我们自己的螺旋星系到透镜状星系、球形星系，甚至是不规则星系。

研究宇宙

正如你所看到的，天文学是一门复杂的学科，它需要其他几个科学学科来帮助解决宇宙的奥秘。为了正确研究天文学主题，天文学家结合了数学、化学、地质学、生物学和物理学的方面。

天文学分为不同的子学科。例如，行星科学家研究太阳系内的世界（行星、卫星、环、小行星和彗星）以及围绕遥远恒星运行的世界。太阳物理学家关注太阳及其对太阳系的影响。他们的工作也有助于预测太阳活动，如耀斑、物质抛射和太阳黑子。

天体物理学家将物理学应用于恒星和星系的研究，以准确解释它们是如何工作的。射电天文学家使用射电望远镜研究宇宙中物体和过程发出的无线电频率。紫外线、x射线、伽马射线和红外线天文学用其他波长的光揭示宇宙。天体测量学是测量物体之间空间距离的科学。也有数学天文学家使用数字、计算、计算机和统计学来解释其他人在宇宙中观察到的东西。最后，宇宙学家将宇宙作为一个整体进行研究，以帮助解释其起源和跨越近140亿年的演化。

天文工具

天文学家使用配备有强大望远镜的天文台，帮助他们放大宇宙中暗淡和遥远物体的视野。早期天文学家使用了天文学工具，如浑天仪，随着天文学研究的发展，出现了新的工具。他们还使用一种叫做摄谱仪的仪器，对来自恒星、行星、星系和星云的光进行解剖，并揭示它们如何工作的更多细节。专门的测光仪（称为光度计）帮助他们测量不同的恒星亮度。装备精良的天文台散布在这个星球上。它们也在高出地球表面的轨道上运行，哈勃太空望远镜等航天器提供了清晰的太空图像和数据。为了研究遥远的世界，行星科学家们派出宇宙飞船进行长期的探险，火星着陆器如好奇号、卡西尼号土星任务以及许多其他的任务。这些探测器还携带提供目标数据的仪器和摄像机。

为什么要学习天文学？

观察恒星和星系有助于我们了解我们的宇宙是如何形成的以及它是如何运作的。例如，对太阳的了解有助于解释恒星。研究其他恒星可以深入了解太阳是如何工作的。当我们研究更遥远的恒星时，我们对银河系有了更多的了解。绘制银河系的地图告诉我们它的历史以及帮助我们形成太阳系的条件。绘制尽可能远的其他星系的图表可以让我们了解更大的宇宙。天文学中总有一些东西需要学习。每一个物体和事件都讲述了一个宇宙历史的故事。

在一个非常真实的意义上，天文学给了我们一种在宇宙中的位置感。已故天文学家卡尔·萨根（Carl Sagan）非常简洁地说：“宇宙就在我们内部。我们是由明星组成的。我们是宇宙认识自己的一种方式。”