Astronomi

Nebula Kepiting, sekumpulan sisa-sisa supernova. Citra diabadikan oleh teleskop Hubble.

Astronomi ialah cabang ilmu alam yang melibatkan pengamatan benda-benda langit (seperti halnya bintang, planet, komet, nebula, gugus bintang, atau galaksi) serta fenomena-fenomena alam yang terjadi di luar atmosfer Bumi (misalnya radiasi latar belakang kosmik (radiasi CMB)). Ilmu ini secara pokok mempelajari pelbagai sisi dari benda-benda langit — seperti asal-usul, sifat fisika/kimia, meteorologi, dan gerak — dan bagaimana pengetahuan hendak benda-benda tersebut menjelaskan pembentukan dan peningkatan alam semesta.

Astronomi sebagai ilmu yaitu salah satu yang tertua, sebagaimana diketahui dari artifak-artifak astronomis yang berasal dari era prasejarah; misalnya monumen-monumen dari Mesir dan Nubia, atau Stonehenge yang berasal dari Britania. Orang-orang dari peradaban-peradaban awal semacam Babilonia, Yunani, Cina, India, dan Maya juga didapati telah melakukan pengamatan yang metodologis atas langit malam. Hendak tetapi meskipun memiliki sejarah yang panjang, astronomi baru dapat berkembang dijadikan cabang ilmu pengetahuan modern melewati penemuan teleskop.

Cukup banyak cabang-cabang ilmu yang pernah turut disertakan sebagai bagian dari astronomi, dan apabila diperhatikan, sifat cabang-cabang ini sangat beragam: dari astrometri, pelayaran berbasis angkasa, astronomi observasional, sampai dengan penyusunan kalender dan astrologi. Meski demikian, dewasa ini astronomi profesional diasumsikan identik dengan astrofisika.

Pada 100 tahun ke-20, astronomi profesional terbagi dijadikan dua cabang: astronomi observasional dan astronomi teoretis. Yang pertama melibatkan pengumpulan data dari pengamatan atas benda-benda langit, yang kesudahan hendak dianalisis menggunakan prinsip-prinsip landasan fisika. Yang kedua terpusat pada upaya pengembangan model-model komputer/analitis guna menjelaskan sifat-sifat benda-benda langit serta fenomena-fenomena alam pautannya. Adapun kedua cabang ini bersifat komplementer — astronomi teoretis berusaha untuk menerangkan hasil-hasil pengamatan astronomi observasional, dan astronomi observasional kesudahan hendak mencoba untuk membuktikan kesimpulan yang dibuat oleh astronomi teoretis.

Astronom-astronom amatir telah dan terus memerankan penting dalam banyak penemuan-penemuan astronomis, merupakan astronomi salah satu dari hanya sedikit ilmu pengetahuan di mana tenaga amatir masih memegang peran giat, terutama pada penemuan dan pengamatan fenomena-fenomena selagi.

Astronomi harus dibedakan dari astrologi, yang adalah kepercayaan bahwa nasib dan urusan manusia mengadakan komunikasi dengan letak benda-benda langit seperti bintang atau rasinya. Memang betul bahwa dua bidang ini memiliki asal-usul yang sama, tetapi pada saat ini keduanya sangat berlainan.^[1]

Leksikologi

Istilah astronomi berasal dari bahasa Yunani, yaitu istilah astron (ἄστρον, "bintang") yang kesudahan diberi imbuhan belakang -nomi dari nomos (νόμος, "hukum" atau "budaya"). Maka secara harafiah ia bermakna "hukum/budaya bintang-bintang".

Penggunaan istilah "astronomi" dan "astrofisika"

Secara umum baik "astronomi" maupun "astrofisika" boleh dipakai untuk menyebut ilmu yang sama.^[2][3][4] Apabila hendak merujuk ke definisi-definisi kamus yang baku, "astronomi" bermakna "penelitian benda-benda langit dan materi di luar atmosfer Bumi serta sifat-sifat fisika dan kimia benda-benda dan materi tersebut"^[5] sedang "astrofisika" yaitu cabang dari astronomi yang berurusan dengan "tingkah laku, sifat-sifat fisika, serta proses-proses dinamis dari benda-benda dan fenomena-fenomena langit".^[6]

Dalam kasus-kasus tertentu, misalnya pada pembukaan buku The Physical Universe oleh Frank Shu, "astronomi" boleh dipergunakan untuk sisi kualitatif dari ilmu ini, sedang "astrofisika" untuk sisi pautannya yang lebih berorientasi fisika.^[7] Tetapi demikian, penelitian-penelitian astronomi modern banyakan berurusan dengan topik-topik yang bertalian dengan fisika, sehingga dapat saja kita menyebutkan bahwa astronomi modern yaitu astrofisika.^[2] Banyak badan-badan penelitian yang, dalam menetapkan menggunakan istilah yang mana, hanya bergantung dari apakah secara sejarah mereka berafiliasi dengan departemen-departemen fisika atau tidak.^[3] Astronom-astronom profesional sendiri banyak yang memiliki gelar di bidang fisika.^[4] Untuk ilustrasi lebih lanjut, salah satu jurnal ilmiah terkemuka pada cabang ilmu ini bernama Astronomy and Astrophysics (Astronomi dan Astrofisika).

Sejarah

Informasi lebih lanjut: Arkeoastronomi

Peta angkasa dari 100 tahun ke-17, karya kartografer Belanda Frederik de Wit.

Pada awal mulanya, astronomi hanya melibatkan pengamatan beserta prediksi atas gerak-gerik benda-benda langit yang terlihat dengan mata telanjang. Pada beberapa situs seperti Stonehenge, peradaban-peradaban awal juga menata artifak-artifak yang diduga memiliki kegunaan astronomis. Observatorium-observatorium purba ini jamaknya bertujuan seremonial, tetapi dapat juga dimanfaatkan untuk menentukan musim, cuaca, dan iklim — sesuatu yang harus diketahui apabila ingin bercocok tanam — atau mengerti panjang tahun.^[8]

Sebelum ditemukannya peralatan seperti teleskop, penelitian harus dimainkan dari atas bangunan-bangunan atau dataran yang tinggi, semua dengan mata telanjang. Seiring dengan berkembangnya peradaban, terutama di Mesopotamia, Cina, Mesir, Yunani, India, dan Amerika Tengah, orang-orang mulai membangun observatorium dan gagasan-gagasan mengenai sifat-sifat semesta mulai ramai diperiksa. Umumnya, astronomi awal disibukkan dengan pemetaan letak-letak bintang dan planet (sekarang dinamakan astrometri), aktivitas yang belakangnya melahirkan teori-teori tentang kebangkitan benda-benda langit dan pemikiran-pemikiran filosofis untuk menjelaskan asal-usul Matahari, Bulan, dan Bumi. Bumi kesudahan diasumsikan sebagai pusat jagat raya, sedang Matahari, Bulan, dan bintang-bintang berputar mengelilinginya; model semacam ini dikenal sebagai model geosentris, atau sistem Ptolemaik (dari nama astronom Romawi-Mesir Ptolemeus).^[9]

Jam Matahari Yunani, dari Ai-Khanoum (sekarang di Afghanistan), 100 tahun 3-2 SM.

Dimulainya astronomi yang berlandaskan perkiraan matematis dan ilmiah dahulu dipelopori oleh orang-orang Babilonia.^[10] Mereka menemukan bahwa gerhana bulan memiliki sebuah siklus yang teratur, dinamakan siklus saros.^[11] Mengikuti jejak astronom-astronom Babilonia, kemajuan demi kemajuan kesudahan berhasil dicapai oleh komunitas astronomi Yunani Lawas dan negeri-negeri sekitarnya. Astronomi Yunani sedari awal memang bertujuan untuk menemukan penjelasan yang rasional dan berbasis fisika untuk fenomena-fenomena angkasa.^[12] Pada 100 tahun ke-3 SM, Aristarkhos dari Samos melakukan perkiraan atas ukuran Bumi serta jarak antara Bumi dan Bulan, dan kesudahan mengajukan model Atur Surya yang heliosentris — pertama kalinya dalam sejarah. Pada 100 tahun ke-2 SM, Hipparkhos berhasil menemukan gerak presesi, juga menghitung ukuran Bulan dan Matahari serta jarak antara keduanya, sekaligus membuat alat-alat penelitian astronomi paling awal seperti astrolab.^[13] Mayoritas penyusunan rasi bintang di belahan utara sekarang masih didasarkan atas yang dibangun yang diformulasikan olehnya melewati katalog yang waktu itu meliputi 1.020 bintang.^[14] Mekanisme Antikythera yang termasyhur (ca. 150-80 SM) juga berasal dari periode yang sama: komputer analog yang dipakai untuk menghitung letak Matahari/Bulan/planet-planet pada tanggal tertentu ini adalah benda/barang paling kompleks dalam sejarah sampai 100 tahun ke-14, ketika jam-jam astronomi mulai bermunculan di Eropa.^[15]

Di Eropa sendiri selama 100 tahun Pertengahan astronomi sempat mengalami kebuntuan dan stagnansi. Sebaliknya, peningkatan pesat terjadi di alam Islam dan beberapa peradaban pautannya, ditandai dengan didirikannya observatorium-observatorium di belahan alam sana pada awal 100 tahun ke-9.^[16][17][18] Pada tahun 964, astronom Persia Al-Sufi menemukan Galaksi Andromeda (galaksi terbesar di Grup Lokal) dan mencatatnya dalam Book of Fixed Stars (Kitab Suwar al-Kawakib).^[19] Supernova SN 1006, ledakan bintang paling terang dalam catatan sejarah, berhasil diamati oleh astronom Mesir Ali bin Ridwan dan sekumpulan astronom Cina yang terpisah pada tahun yang sama (1006 M). Astronom-astronom akbar dari era Islam ini banyakan berasal dari Persia dan Arab, termasuk Al-Battani, Tsabit bin Qurrah, Al-Sufi, Ibnu Balkhi, Al-Biruni, Al-Zarqali, Al-Birjandi, serta astronom-astronom dari observatorium-observatorium di Maragha dan Samarkand. Melewati era inilah nama-nama bintang yang berlandaskan bahasa Arab diperkenalkan.^[20][21] Reruntuhan-reruntuhan di Zimbabwe Raya dan Timbuktu^[22] juga probabilitas sempat memiliki bangunan-bangunan observatorium^[23] — melemahkan keyakinan sebelumnya bahwa tidak benar pengamatan astronomis di daerah sub-Sahara sebelum era kolonial.^{[24][25][26][27]}

Revolusi ilmiah

Sketsa Bulan oleh Galileo. Melewati pengamatan, diketahui bahwa permukaan Bulan berbukit-bukit.

Pada Abad Renaisans, Copernicus menata model Atur Surya heliosentris, model yang kesudahan dibela dari kontroversi, dikembangkan, dan dikoreksi oleh Galileo dan Kepler. Galileo berinovasi dengan teleskop guna mempertajam pengamatan astronomis, sedang Kepler berhasil dijadikan ilmuwan pertama yang menata secara tepat dan mendetail kebangkitan planet-planet dengan Matahari sebagai pusatnya.^[28] Meski demikian, ia gagal memformulasikan teori untuk menjelaskan hukum-hukum yang ia tuliskan, sampai belakangnya Newton (yang juga menemukan teleskop refleksi untuk pengamatan langit) menjelaskannya melewati dinamika angkasa dan hukum gravitasi.^[29][28]

Seiring dengan semakin baiknya ukuran dan kualitas teleskop, semakin banyak pula penemuan-penemuan lebih lanjut yang terjadi. Melewati teknologi ini Lacaille berhasil memperkembangkan katalog-katalog bintang yang lebih lengkap; usaha serupa juga dimainkan oleh astronom Jerman-Inggris Herschel dengan memproduksi katalog-katalog nebula dan gugusan. Pada tahun 1781 ia menemukan planet Uranus, planet pertama yang ditemui di luar planet-planet klasik.^[30] Pengukuran jarak menuju sebuah bintang pertama kali dipasarkan pada 1838 oleh Bessel, yang pada saat itu melakukannya melewati pengukuran paralaks dari 61 Cygni.^[31]

100 tahun ke-18 sampai 100 tahun ke-19 pertama diwarnai oleh penelitian atas masalah tiga-badan oleh Euler, Clairaut, dan D'Alembert; penelitian yang membuat metode prediksi yang lebih tepat untuk kebangkitan Bulan dan planet-planet. Pekerjaan ini dipertajam oleh Lagrange dan Laplace, sehingga memungkinkan ilmuwan untuk memperkirakan massa planet dan satelit lewat perturbasi/usikannya.^[32] Penemuan spektroskop dan fotografi kesudahan mendorong kemajuan penelitian lagi: pada 1814-1815, Fraunhoffer menemukan anggar-anggar 600 pita spektrum pada Matahari, dan pada 1859 Kirchhoff belakangnya dapat menjelaskan fenomena ini dengan mengatribusikannya pada keberadaan unsur-unsur. Pada masa ini bintang-bintang dikonfirmasikan sebagai Matahari-matahari pautan yang lebih jauh letaknya, tetapi dengan perbedaan-perbedaan pada suhu, massa, dan ukuran.^[20]

Baru pada 100 tahun ke-20 Galaksi Bima Sakti (di mana Bumi dan Matahari berada) dapat dibuktikan sebagai kelompok bintang yang terpisah dari kelompok-kelompok bintang pautannya. Dari pengamatan-pengamatan yang sama disimpulkan pula bahwa benar galaksi-galaksi pautan di luar Bima Sakti dan bahwa alam semesta terus mengembang, sebab galaksi-galaksi tersebut terus menjauh dari galaksi kita.^[33] Astronomi modern juga menemukan dan berusaha menjelaskan benda-benda langit yang asing seperti kuasar, pulsar, blazar, galaksi-galaksi radio, lubang hitam, dan bintang neutron. Kosmologi fisik maju dengan pesat sepanjang 100 tahun ini: model Dentuman Akbar (Big Bang) misalnya, telah didukung oleh bukti-bukti astronomis dan fisika yang kuat (antara pautan radiasi CMB, hukum Hubble, dan ketersediaan kosmologis unsur-unsur).

Astronomi observasional

Seperti diketahui, astronomi memerlukan informasi tentang benda-benda langit, dan sumber informasi yang paling utama sejauh ini yaitu radiasi elektromagnetik, atau lebih spesifiknya, cahaya tampak.^[34] Astronomi observasional dapat dibagi lagi menurut daerah-daerah spektrum elektromagnetik yang diamati: beberapa dari spektrum tersebut dapat diteliti melewati permukaan Bumi, selagi bagian pautan hanya dapat dijangkau dari ketinggian tertentu atau bahkan hanya dari ruang angkasa. Keterangan lebih lengkap tentang pembagian-pembagian ini dapat dilihat di bawah:

Astronomi radio

Observatorium Very Large Array (VLA) di New Mexico, AS: contoh teleskop radio

Astronomi observasional macam ini memperhatikan radiasi dengan panjang gelombang yang lebih dari satu milimeter (perkiraan).^[35] Berlainan dengan jenis-jenis pautannya, astronomi observasional tipe radio memperhatikan gelombang-gelombang yang dapat diperlakukan selayaknya gelombang, bukan foton-foton yang diskrit. Dengan demikian pengukuran fase dan amplitudonya relatif lebih mudah apabila dibandingkan dengan gelombang yang lebih pendek.^[35]

Gelombang radio dapat diproduksi oleh benda-benda astronomis melewati pancaran termal, tetapi beberapa akbar pancaran radio yang diamati dari Bumi yaitu berupa radiasi sinkrotron, yang diproduksi ketika elektron-elektron berkisar di sekeliling medan magnet.^[35] Sejumlah garis spektrum yang diproduksi dari gas antarbintang (misalnya garis spektrum hidrogen pada 21 cm) juga dapat diamati pada panjang gelombang radio.^[7][35]

Beberapa contoh benda-benda yang dapat diamati oleh astronomi radio: supernova, gas antarbintang, pulsar, dan isi galaksi giat (AGN - active galactive nucleus).^[7][35]

Astronomi inframerah

Astronomi inframerah melibatkan pendeteksian beserta analisis atas radiasi inframerah (radiasi di mana panjang gelombangnya melebihi cahaya merah). Beberapa akbar radiasi macam ini diserap oleh atmosfer Bumi, selain yang panjang gelombangnya tidak berlainan terlampau jauh dengan cahaya merah yang tampak. Oleh sebab itu, observatorium yang hendak memperhatikan radiasi inframerah harus didirikan di tempat-tempat yang tinggi dan tidak lembap, atau malah di ruang angkasa.

Spektrum ini bermanfaat untuk memperhatikan benda-benda yang terlalu dingin untuk memancarkan cahaya tampak, misalnya planet-planet atau cakram-cakram pengitar bintang. Apabila radiasinya memiliki gelombang yang cenderung lebih panjang, ia dapat pula membantu para astronom memperhatikan bintang-bintang muda pada awan-awan molekul dan inti-inti galaksi — sebab radiasi seperti itu mampu menembus debu-debu yang menutupi dan mengaburkan pengamatan astronomis.^[36] Astronomi inframerah juga dapat dimanfaatkan untuk mempelajari yang dibangun kimia benda-benda angkasa, karena beberapa molekul memiliki pancaran yang kuat pada panjang gelombang ini. Salah satu kegunaannya yaitu mendeteksi keberadaan air pada komet-komet.^[37]

Astronomi optikal

Teleskop Subaru (kiri) dan Observatorium Keck (tengah) di Mauna Kea, keduanya contoh observatorium yang dapat memperhatikan baik cahaya tampak atau cahaya hampir-inframerah. Di kanan yaitu Fasilitas Teleskop Inframerah NASA, yang hanya beroperasi pada panjang gelombang hampir-inframerah.

Dikenal juga sebagai astronomi cahaya tampak, astronomi optikal memperhatikan radiasi elektromagnetik yang tampak oleh mata telanjang manusia. Oleh sebab itu, ini adalah cabang yang paling tua, karena tidak memerlukan peralatan.^[38] Mulai dari penghujung 100 tahun ke-19 sampai kira-kira seabad sehabisnya, citra-citra astronomi optikal memakai teknik fotografis, tetapi sebelum itu mereka harus digambar menggunakan tangan. Dewasa ini detektor-detektor digitallah yang dipergunakan, terutama yang memakai CCD (charge-coupled devices, peranti tergandeng-muatan).

Cahaya tampak sebagaimana diketahui memiliki panjang dari 4.000 Å sampai 7.000 Å (400-700 nm).^[38] Tetapi demikian, alat-alat pengamatan yang dipakai untuk memperhatikan panjang gelombang demikian dipakai pula untuk memperhatikan gelombang hampir-ultraungu dan hampir-inframerah.

Astronomi ultraungu

Ultraungu yaitu radiasi elektromagnetik dengan panjang gelombang anggar-anggar 100 sampai 3.200 Å (10-320 nm).^[35] Cahaya dengan panjang seperti ini diserap oleh atmosfer Bumi, sehingga untuk memperhatikannya harus dimainkan dari lapisan atmosfer bagian atas, atau dari luar atmosfer (ruang angkasa). Astronomi macam ini cocok untuk mempelajari radiasi termal dan garis-garis spektrum pancaran dari bintang-bintang biru yang bersuhu sangat tinggi (klasifikasi OB), sebab bintang-bintang seperti itu sangat cemerlang radiasi ultraungunya — penelitian seperti ini kerap dimainkan dan meliputi bintang-bintang yang benar di galaksi-galaksi pautan. Selain bintang-bintang OB, benda-benda langit yang kerap diamati melewati astronomi cabang ini diantaranya nebula-nebula planet, sisa-sisa supernova, atau inti-inti galaksi giat. Diperlukan penyetelan yang berlainan untuk keperluan seperti demikian sebab cahayanya mudah tertelan oleh debu-debu antarbintang.^[35]

Astronomi sinar-X

Benda-benda dapat memancarkan cahaya berpanjang gelombang sinar-X melewati pancaran sinkrotron (berasal dari elektron-elektron yang berkisar di sekeliling medan magnet) atau melewati pancaran termal gas pekat dan gas encer pada 10⁷ K.^[35] Sinar-X juga diserap oleh atmosfer, sehingga pengamatan harus dimainkan dari atas balon, roket, atau satelit penelitian. Sumber-sumber sinar-X diantaranya bintang biner sinar-X (X-ray binary), pulsar, sisa-sisa supernova, galaksi elips, gugusan galaksi, serta isi galaksi giat.^[35]

Astronomi sinar-gamma

Astronomi sinar-gamma mempelajari benda-benda astronomi pada panjang gelombang paling pendek (sinar-gamma). Sinar-gamma dapat diamati secara langsung melewati satelit-satelit seperti Observatorium Sinar-Gamma Compton (CGRO), atau dengan macam teleskop khusus yang dinamakan teleskop Cherenkov (IACT).^[35] Teleskop macam itu sebetulnya tidak mendeteksi sinar-gamma, tetapi mampu mendeteksi percikan cahaya tampak yang diproduksi dari proses penyerapan sinar-gamma oleh atmosfer.^[39]

Banyakan sumber sinar-gamma hanyalah berupa ledakan sinar-gamma, yang hanya membuat sinar tersebut dalam perkiraan milisekon sampai beberapa puluh detik saja. Sumber yang permanen dan tidak selagi hanya sekitar 10% dari total jumlah sumber, misalnya sinar-gamma dari pulsar, bintang neutron, atau isi galaksi giat dan kandidat-kandidat lubang hitam.^[35]

Cabang-cabang yang tidak berlandaskan panjang gelombang

Sejumlah fenomena jarak jauh pautan yang mempunyai nyata selain radiasi elektromagnetik dapat diamati dari Bumi. Benar cabang bernama astronomi neutrino, di mana para astronom menggunakan fasilitas-fasilitas bawah tanah (misalnya SAGE, GALLEX, atau Kamioka II/III) untuk mendeteksi neutrino, sebentuk partikel landasan yang jamaknya berasal dari Matahari atau ledakan-ledakan supernova.^[35] Ketika sinar-sinar kosmik memasuki atmosfer Bumi, partikel-partikel berenergi tinggi yang menatanya hendak meluruh atau terserap, dan partikel-partikel hasil peluruhan ini dapat dideteksi di observatorium.^[40] Di masa yang hendak datang, disandarkan hendak benar detektor neutrino yang peka terhadap partikel-partikel yang lahir dari benturan sinar-sinar kosmik dan atmosfer.^[35]

Terdapat pula cabang baru yang menggunakan detektor-detektor gelombang gravitasional untuk mengumpulkan data tentang benda-benda rapat: astronomi gelombang gravitasional. Observatorium-observatorium untuk bidang ini sudah mulai didirikan, misalnya observatorium LIGO di Louisiana, AS. Tetapi astronomi seperti ini sukar, sebab gelombang gravitasional amat sukar untuk dideteksi.^[41]

Ahli-ahli astronomi planet juga banyak yang memperhatikan fenomena-fenomena angkasa secara langsung, yaitu melewati wahana-wahana antariksa serta misi-misi pengumpulan sampel. Beberapa hanya bekerja dengan sensor jarak jauh untuk mengumpulkan data, tetapi beberapa pautannya melibatkan pendaratan —dengan kendaraan antariksa yang mampu bereksperimen di atas permukaan. Metode-metode pautan misalnya detektor material terbenam atau melakukan eksperimen langsung terhadap sampel yang dibawa ke Bumi sebelumnya.

Astrometri dan mekanika benda langit

Pengukuran letak benda-benda langit, seperti dituturkan, yaitu salah satu cabang astronomi (dan bahkan sains) yang paling tua. Kegiatan-kegiatan seperti pelayaran atau penyusunan kalender memang sangat membutuhkan pengetahuan yang akurat mengenai letak Matahari, Bulan, planet-planet, serta bintang-bintang di langit.

Dari proses pengukuran seperti ini diproduksi pemahaman yang baik sekali tentang usikan gravitasi dan pada belakangnya astronom-astronom dapat menentukan letak benda-benda langit dengan tepat pada masa kesudahan dan masa depan — cabang astronomi yang mendalami bidang ini dikenal sebagai mekanika benda langit. Dewasa ini penjejakan atas benda-benda yang tidak jauh dengan Bumi juga memungkinkan prediksi-prediksi hendak pertemuan tidak jauh, atau bahkan benturan.^[42]

Kesudahan terdapat pengukuran paralaks bintang. Pengukuran ini sangat penting karena memberi nilai basis dalam metode tangga jarak kosmik; melewati metode ini ukuran dan skala alam semesta dapat diketahui. Pengukuran paralaks bintang yang relatif lebih tidak jauh juga dapat dipakai sebagai basis absolut untuk ciri-ciri bintang yang lebih jauh, sebab ciri-ciri di antara mereka dapat dibandingkan. Kinematika mereka kesudahan dapat kita susun lewat pengukuran kecepatan radial serta gerak diri masing-masing. Hasil-hasil astrometri dapat pula dimanfaatkan untuk pengukuran materi gelap di dalam galaksi.^[43]

Selama dekade 1990-an, teknik pengukuran goyangan bintang dalam astrometri dipakai untuk mendeteksi keberadaan planet-planet luar surya yang mengelilingi bintang-bintang di tidak jauh Matahari kita.^[44]

Astronomi teoretis

Terdapat banyak jenis-jenis metode dan peralatan yang dapat dimanfaatkan oleh seorang astronom teoretis, diantaranya model-model analitik (misalnya politrop untuk memperkirakan perilaku sebuah bintang) dan simulasi-simulasi numerik komputasional; masing-masing dengan keunggulannya sendiri. Model-model analitik umumnya lebih baik apabila peneliti hendak mengetahui pokok-pokok persoalan dan memperhatikan apa yang terjadi secara garis besar; model-model numerik dapat mengungkap keberadaan fenomena-fenomena serta efek-efek yang tidak mudah terlihat.^[45][46]

Para teoris berusaha untuk membuat model-model teoretis dan menyimpulkan akibat-akibat yang dapat diamati dari model-model tersebut. Ini hendak membantu para pengamat untuk mengetahui data apa yang harus dicari untuk membantah suatu model, atau menetapkan mana yang berlaku dari model-model alternatif yang bertentangan. Para teoris juga hendak mencoba menata model baru atau menjadikan lebih baik model yang sudah benar apabila benar data-data baru yang masuk. Apabila terjadi pertentangan/inkonsistensi, kecenderungannya yaitu untuk membuat modifikasi minimal pada model yang bersangkutan untuk mengakomodir data yang sudah diperoleh. Jikalau pertentangannya terlalu banyak, modelnya dapat dibuang dan tidak dipakai lagi.

Topik-topik yang diresapi oleh astronom-astronom teoretis antara lain: dinamika dan evolusi bintang-bintang; formasi galaksi; yang dibangun skala akbar materi di alam semesta; asal-usul sinar kosmik; relativitas umum; dan kosmologi fisik (termasuk kosmologi dawai dan fisika astropartikel). Relativitas astrofisika dipakai untuk mengukur ciri-ciri yang dibangun skala akbar, di mana benar peran yang akbar dari gaya gravitasi; juga sebagai landasan dari fisika lubang hitam dan penelitian gelombang gravitasional.

Beberapa model/teori yang sudah diterima dan diresapi luas yaitu teori Dentuman Akbar, inflasi kosmik, materi gelap, dan teori-teori fisika fundamental. Kelompok model dan teori ini sudah diintegrasikan dalam model Lambda-CDM.

Beberapa contoh proses:

Wacana yang tengah hangat dalam astronomi pada beberapa tahun terakhir yaitu materi gelap dan energi gelap — penemuan dan kontroversi mengenai topik-topik ini berasal dari penelitian atas galaksi-galaksi.^[47]

Cabang-cabang spesifik

Astronomi surya

Citra ultraviolet dari fotosfer giat Matahari, hasil tangkapan teleskop TRACE oleh NASA.

Matahari yaitu bintang yang terdekat dari Bumi pada sekitar 8 menit cahaya, dan yang paling kerap diteliti; ia adalah bintang katai pada deret utama dengan klasifikasi G2 V dan usia sekitar 4,6 milyar tahun. Walau tidak sampai tingkat bintang variabel, Matahari mengalami sedikit perubahan cahaya melewati aktivitas yang dikenal sebagai siklus bintik Matahari — fluktuasi pada angka bintik-bintik Matahari selama sebelas tahun. Bintik Matahari ialah daerah dengan suhu yang lebih rendah dan aktivitas magnetis yang hebat.^[48]

Luminositas Matahari terus lebih kuat secara tetap sepanjang hidupnya, dan sejak pertama kali dijadikan bintang deret utama sudah lebih sebanyak 40%. Matahari juga telah tercatat melakukan perubahan periodik dalam luminositas, sesuatu yang dapat menyebabkan akibat-akibat yang signifikan atas kehidupan di atas Bumi.^[49] Misalnya periode minimum Maunder, yang sampai menyebabkan fenomena abad es kecil pada 100 tahun Pertengahan.^[50]

Permukaan luar Matahari yang dapat kita lihat dinamakan fotosfer. Di atasnya benar lapisan tipis yang biasanya tidak terlihat karena terangnya fotosfer, yaitu kromosfer. Di atasnya lagi benar lapisan transisi di mana suhu dapat naik secara cepat, dan di atasnya terdapatlah korona yang sangat panas.

Di tengah-tengah Matahari ialah daerah inti; benar tingkat suhu dan tekanan yang cukup di sini sehingga fusi nuklir dapat terjadi. Di atasnya terdapat zona radiatif; di sini plasma hendak menghantarkan panas melewati proses radiasi. Di atas zona radiatif yaitu zona konvektif; materi gas di zona ini hendak menghantarkan energi beberapa akbar lewat kebangkitan materi gas itu sendiri. Zona inilah yang dipercaya sebagai sumber aktivitas magnetis penghasil bintik-bintik Matahari.^[48]

Terdapat angin surya berupa partikel-partikel plasma yang bertiup keluar dari Matahari secara terus-menerus sampai mencapai titik heliopause. Angin ini berjumpa dengan magnetosfer Bumi dan membentuk sabuk-sabuk radiasi Van Allen dan — di mana garis-garis medan magnet Bumi turun menujur atmosfer — membuat aurora.^[51]

Ilmu keplanetan

Cabang astronomi ini meneliti yang dibangun planet, bulan, planet katai, komet, asteroid, serta benda-benda langit pautan yang mengelilingi bintang, terutama Matahari, walau ilmu ini meliputi juga planet-planet luar surya. Atur Surya kita sendiri sudah diresapi secara mendalam — pertama-tama melewati teleskop dan kesudahan menggunakan wahana-wahana antariksa — sehingga pemahaman sekarang mengenai formasi dan evolusi sistem keplanetan ini sudah sangat baik, walaupun masih benar penemuan-penemuan baru yang terjadi.^[52]

Titik hitam di atas ialah sebuah setan sisa dari pembakaran (dust devil) yang tengah memanjat suatu kawah di Mars. Ini serupa dengan tornado yang berpilin dan berpindah-pindah, membuat "ekor" yang panjang dan gelap. Citra oleh NASA.

Atur Surya dibagi dijadikan beberapa kelompok: planet-planet bagian dalam, sabuk asteroid, dan planet-planet bagian luar. Planet-planet bagian dalam yaitu planet-planet bersifat kebumian yaitu Merkurius, Venus, Bumi dan Mars. Planet-planet bagian luar yaitu raksasa-raksasa gas Atur Surya yaitu Yupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus.^[53] Apabila kita pergi lebih jauh lagi, maka hendak ditemukan benda-benda trans-Neptunus: pertama sabuk Kuiper dan belakangnya awan Oort yang dapat membentang sampai satu tahun cahaya.

Terbentuknya planet-planet berasal pada sebuah cakram protoplanet yang mengitari Matahari pada periode-periode awal mulanya. Dari cakram ini terwujudlah gumpalan-gumpalan materi melewati proses yang melibatkan tarikan gravitasi, benturan, dan akresi; gumpalan-gumpalan ini kesudahan lama-kelamaan dijadikan kumpulan protoplanet. Karena tekanan radiasi dari angin surya terus mendorong materi-materi yang belum menggumpal, hanya planet-planet yang massanya cukup akbar yang mampu mempertahankan atmosfer mempunyai nyata gas. Planet-planet muda ini terus menyapu dan memuntahkan materi-materi yang tersisa, membuat sebuah periode penghancuran yang hebat. Sisa-sisa periode ini dapat dilihat melewati banyaknya kawah-kawah tabrakan di permukaan Bulan. Adapun dalam jangka waktu ini beberapa dari protoplanet-protoplanet yang benar mungkin bertabrakan satu sama lain; probabilitas akbar tabrakan seperti itulah yang melahirkan Bulan kita.^[54]

Ketika suatu planet mencapai massa tertentu, materi-materi dengan massa macam yang berlainan mulai bergantian memisahkan diri dalam proses yang dinamakan diferensiasi planet. Proses demikian dapat membuat isi yang berbatu-batu atau terdiri dari materi-materi logam, diliputi oleh lapisan mantel dan kesudahan permukaan luar. Isi planet ini dapat terbagi dijadikan daerah-daerah yang padat dan cair, dan beberapa mampu membuat medan magnet mereka sendiri, sehingga planet dapat terlindungi dari angin surya.^[55]

Panas di bagian dalam sebuah planet atau bulan datang dari benturan yang diproduksi sendiri oleh planet/bulan tersebut, atau oleh materi-materi radioaktif (misalnya uranium, torium, atau ²⁶Al), atau pemanasan pasang surut. Beberapa planet dan bulan berhasil mengumpulkan cukup panas untuk menjalankan proses-proses geologis seperti vulkanisme dan aktivitas-aktivitas tektonik. Apabila planet/bulan tersebut juga memiliki atmosfer, maka erosi pada permukaan (melalui angin atau air) juga dapat terjadi. Planet/bulan yang lebih kecil dan tanpa pemanasan pasang surut hendak dijadikan dingin lebih cepat dan kegiatan-kegiatan geologisnya hendak belakangnya, terkecuali pembentukan kawah-kawah tabrakan.^[56]

Astronomi bintang

Nebula Semut. Gas yang dimuntahkan dari bintang sekarat di tengahnya tidak biasa karena membentuk pola yang simetris, bukan semrawut seperti ledakan biasanya.

Untuk mengerti alam semesta, penelitian atas bintang-bintang dan bagaimana mereka berevolusi sangatlah fundamental. Astrofisika yang bertalian dengan bintang sendiri dapat diketahui baik lewat segi pengamatan maupun segi teoretis, serta juga melewati simulasi komputer.^[57]

Bintang terbentuk pada awan-awan molekul raksasa, yaitu daerah-daerah yang padat hendak sisa dari pembakaran dan gas. Ketika kehilangan kestabilannya, serpihan-serpihan dari awan-awan ini dapat runtuh di bawah gaya gravitasi dan membentuk protobintang. Apabila bagian isinya mencapai kepadatan dan suhu tertentu, fusi nuklir hendak dipicu dan hendak terbentuklah sebuah bintang deret utama.^[58]

Nyaris semua unsur yang lebih berat dari hidrogen dan helium adalah hasil dari proses yang terjadi di dalam isi bintang-bintang.^[57]

Ciri-ciri yang hendak dimiliki oleh suatu bintang secara garis akbar ditentukan oleh massa awalnya: semakin akbar massanya, maka semakin tinggi pula luminositasnya, dan semakin cepat pula ia hendak menghabiskan bahan bakar hidrogen pada isi. Lambat laun, bahan bakar hidrogen ini hendak diubah dijadikan helium, dan bintang yang bersangkutan hendak mulai berevolusi. Untuk melakukan fusi helium, diperlukan suhu isi yang lebih tinggi, oleh karena itu isinya hendak semakin padat dan ukuran bintang pun berlipat ganda — bintang ini telah dijadikan sebuah raksasa merah. Fase raksasa merah ini relatif singkat, sampai bahan bakar heliumnya juga sudah berakhir terpakai. Jikalau bintang tersebut memiliki massa yang sangat akbar, maka hendak dimulai fase-fase evolusi di mana ia semakin mengecil secara bertahap, sebab terpaksa melakukan fusi nuklir terhadap unsur-unsur yang lebih berat.^[59]

Adapun nasib belakang sebuah bintang bergantung pula pada massa. Jika massanya lebih dari sekitar delapan kali lipat Matahari kita, maka gravitasi isinya hendak runtuh dan membuat sebuah supernova;^[60] jika tidak, hendak dijadikan nebula planet, dan terus berevolusi dijadikan sebuah katai putih.^[61] Yang tersisa sehabis supernova meletus yaitu sebuah bintang neutron yang sangat padat, atau, apabila materi sisanya mencapai tiga kali lipat massa Matahari, lubang hitam.^[62] Bintang-bintang biner yang bergantian berhampiran evolusinya dapat lebih rumit lagi, misalnya, dapat terjadi pemindahan massa ke arah bintang rekannya yang dapat menyebabkan supernova.^[63]

Nebula-nebula planet dan supernova-supernova diperlukan untuk proses distribusi logam di medium antarbintang; jikalau tidak demikian, seluruh bintang-bintang baru (dan juga sistem-sistem planet mereka) hanya hendak tersusun dari hidrogen dan helium saja.^[64]

Astronomi galaksi

Yang dibangun lengan-lengan spiral Bima Sakti yang sudah teramati.

Atur Surya kita beredar di dalam Bima Sakti, sebuah galaksi spiral berpalang di Grup Lokal. Ia adalah salah satu yang paling menonjol di kumpulan galaksi tersebut. Bima Sakti merotasi materi-materi gas, sisa dari pembakaran, bintang, dan benda-benda pautan, semuanya berkumpul dampak tarikan gaya gravitasi bersama. Bumi sendiri terletak pada sebuah lengan galaksi berdebu yang benar di bagian luar, sehingga banyak daerah-daerah Bima Sakti yang tidak terlihat.

Pada pusat galaksi ialah bagian isi, semacam tonjolan mempunyai nyata seperti batang; diyakini bahwa terdapat sebuah lubang hitam supermasif di bagian pusat ini. Bagian ini dikelilingi oleh empat lengan utama yang melingkar dari tengah menuju arah luar, dan pokoknya kaya hendak fenomena-fenomena pembentukan bintang, sehingga memuat banyak bintang-bintang muda (metalisitas populasi I). Cakram ini kesudahan diliputi oleh cincin galaksi yang berisi bintang-bintang yang lebih tua (metalisitas populasi II) dan juga gugusan-gugusan bintang mempunyai nyata bola (globular), yaitu semacam kumpulan-kumpulan bintang yang relatif lebih padat.^[65]

Daerah di antara bintang-bintang dinamakan medium antarbintang, yaitu daerah dengan kandungan materi yang jarang — bagian-bagiannya yang relatif terpadat yaitu awan-awan molekul berisi hidrogen dan unsur pautannya, tempat di mana banyak bintang baru hendak lahir. Awal mulanya hendak terbentuk sebuah isi pra-bintang atau nebula gelap yang merapat dan kesudahan runtuh (dalam volume yang ditentukan oleh panjang Jeans) untuk membangun protobintang.^[58]

Ketika sudah banyak bintang akbar yang muncul, mereka hendak mengubah awan molekul dijadikan awan daerah H II, yaitu awan dengan gas berpijar dan plasma. Pada belakangnya angin serta ledakan supernova yang berasal dari bintang-bintang ini hendak memencarkan awan yang tersisa, biasanya membuat sebuah (atau lebih dari satu) gugusan bintang terbuka yang baru. Gugusan-gugusan ini lambat laun berpendar, dan bintang-bintangnya bergabung dengan Bima Sakti.^[66]

Sejumlah penelitian kinematika bertalian dengan materi-materi di Bima Sakti (dan galaksi lainnya) menunjukkan bahwa materi-materi yang tampak massanya kurang dari massa seluruh galaksi. Ini menandakan terdapat apa yang dinamakan materi gelap yang bertanggung jawab atas beberapa akbar massa keseluruhan, tetapi banyak hal yang belum diketahui mengenai materi misterius ini.^[67]

Astronomi ekstragalaksi

Citra di atas menampilkan beberapa benda biru mempunyai nyata lingkaran; ini yaitu gambar-gambar dari galaksi yang sama, tergandakan oleh efek lensa gravitasional yang diakibatkan oleh gugusan galaksi-galaksi kuning pada bagian tengah foto. Efek lensa itu diproduksi medan gravitasi gugusan dan membelokkan cahaya sehingga gambar salah satu benda yang lebih jauh diperbesar dan terdistorsi.

Penelitian benda-benda yang benar di luar galaksi kita — astronomi ekstragalaksi — adalah cabang yang mempelajari formasi dan evolusi galaksi-galaksi, morfologi dan klasifikasi mereka, serta pengamatan atas galaksi-galaksi giat beserta grup-grup dan gugusan-gugusan galaksi. Ini, terutama yang dituturkan belakangan, penting untuk mengerti yang dibangun alam semesta dalam skala akbar.

Banyakan galaksi hendak membentuk wujud-wujud tertentu, sehingga pengklasifikasiannya dapat disusun berlandaskan wujud-wujud tersebut. Biasanya, mereka dibagi-bagi dijadikan galaksi-galaksi spiral, elips, dan tak beraturan.^[68]

Persis seperti namanya, galaksi elips mempunyai nyata seperti elips. Bintang-bintang berputar pata garis edarnya secara sebarang tanpa menuju arah yang jelas. Galaksi-galaksi seperti ini kandungan sisa dari pembakaran antarbintangnya sangat sedikit atau malah tidak ada; daerah penghasil bintangnya tidak banyak; dan rata-rata penghuninya bintang-bintang yang sudah tua. Biasanya galaksi elips ditemukan pada bagian isi gugusan galaksi, dan dapat terlahir melewati peleburan galaksi-galaksi akbar.

Galaksi spiral membentuk cakram gepeng yang berotasi, biasanya dengan tonjolan atau batangan pada bagian tengah dan lengan-lengan spiral cemerlang yang timbul dari bagian tersebut. Lengan-lengan ini ialah lapangan berdebu tempat lahirnya bintang-bintang baru, dan penghuninya yaitu bintang-bintang muda yang bermassa akbar dan berpijar biru. Umumnya, galaksi spiral hendak dikelilingi oleh cincin yang tersusun atas bintang-bintang yang lebih tua. Contoh galaksi semacam ini yaitu Bima Sakti dan Andromeda.

Galaksi-galaksi tak beraturan nyatanya kacau dan tidak menyerupai bentuk tertentu seperti spiral atau elips. Kira-kira seperempat dari galaksi-galaksi tergolong tak beraturan, barangkali diakibatkan oleh interaksi gravitasi.

Sebuah galaksi diceritakan giat apabila memancarkan jumlah energi yang signifikan dari sumber selain bintang-bintang, sisa dari pembakaran, atau gas; juga, apabila sumber tenaganya berasal dari daerah padat di sekitar isi — probabilitas sebuah lubang hitam supermasif yang memancarkan radiasi benda-benda yang ia telan.

Apabila sebuah galaksi giat memiliki radiasi spektrum radio yang sangat terang serta memancarkan jalaran gas dalam jumlah akbar, maka galaksi tersebut tergolong galaksi radio. Contoh galaksi seperti ini yaitu galaksi-galaksi Seyfert, kuasar, dan blazar. Kuasar sekarang diyakini sebagai benda yang paling dapat ditetapkan sangat cemerlang; tidak pernah ditemukan spesimen yang redup.^[69]

Yang dibangun skala akbar dari alam semesta sekarang digambarkan sebagai kumpulan dari grup-grup dan gugusan-gugusan galaksi. Yang dibangun ini diklasifikasi lagi dalam sebuah hierarki pengelompokan; yang terbesar yaitu maha-gugusan (supercluster). Kesudahan kelompok-kelompok ini disusun dijadikan filamen-filamen dan dinding-dinding galaksi, dengan kehampaan di antara mereka.^[70]

Kosmologi

Kosmologi, berasal dari bahasa Yunani kosmos (κόσμος, "dunia") dan imbuhan belakang -logia dari logos (λόγος, "pembelajaran") dapat dipahami sebagai upaya meneliti alam semesta secara keseluruhan.

Pengamatan atas yang dibangun skala akbar alam semesta, yaitu cabang yang dikenal sebagai kosmologi fisik, telah menyumbangkan pemahaman yang mendalam tentang formasi dan evolusi jagat raya. Salah satu teori yang paling penting (dan sudah diterima luas) yaitu teori Dentuman Akbar, yang menyatakan bahwa alam berasal pada satu titik dan mengembang selama 13,7 milyar tahun sampai ke masa sekarang.^[71] Argumen ini dapat dilacak kembali pada penemuan radiasi latar belakang gelombang mikro kosmis pada tahun 1965.^[71]

Selama proses pengembangan ini, alam telah mengalami beberapa tingkat evolusi. Pada awal mulanya, diduga bahwa terdapat inflasi kosmik yang sangat cepat, mengakibatkan homogenisasi pada kondisi-kondisi awal. Sehabis itu melewati nukleosintesis diproduksi ketersediaan unsur-unsur untuk periode awal alam semesta.^[71] (Lihat juga nukleokosmokronologi.)

Ketika atom-atom pertama bermunculan, antariksa dijadikan transparan terhadap radiasi, melepaskan energi yang sekarang dikenal sebagai radiasi CMB. Alam semesta yang tengah mengembang pun memasuki Abad Kegelapan, sebab tidak benar sumber kekuatan bintang yang dapat memancarkan cahaya.^[72]

Yang dibangun materi yang hierarkis mulai terbentuk lewat variasi-variasi kecil pada massa macam. Materi kesudahan terhimpun pada daerah-daerah dengan massa macam yang paling tinggi, melahirkan awan-awan gas dan bintang-bintang yang paling purba (metalisitas III). Bintang-bintang akbar ini memicu proses reionisasi dan dipercaya telah menciptakan banyak unsur-unsur berat pada alam semesta dini; unsur-unsur ini cenderung meluruh kembali dijadikan unsur-unsur yang lebih ringan, memperpanjang siklus.^[73]

Pengumpulan yang dipicu oleh gravitasi mengakibatkan materi membentuk filamen-filamen dan menyisakan ruang-ruang hampa di antaranya. Lambat laun, gas dan sisa dari pembakaran melebur dan membentuk galaksi-galaksi primitif. Lama-kelamaan semakin banyak materi yang ditarik, dan tersusun dijadikan grup dan gugusan galaksi. Pada belakangnya, maha-gugusan yang lebih akbar pun terwujud.^[74]

Benda-benda pautan yang memegang peranan penting dalam yang dibangun alam semesta yaitu materi gelap dan energi gelap. Benda-benda inilah yang ternyata adalah komponen utama alam kita, di mana massa mereka mencapai 96% dari massa keseluruhan alam semesta. Oleh sebab itu, upaya-upaya terus dibuat untuk meneliti dan mengerti segi fisika benda-benda ini.^[75]

Penelitian-penelitian interdisipliner

Astronomi dan astrofisika telah mengambangkan hubungan yang kuat dengan cabang-cabang ilmu pengetahuan pautannya. Misalnya arkeoastronomi, yang mempelajari astronomi lawas atau tradisional dalam konteks aturan sejak dahulu kala istiadat masing-masing mempergunakan bukti-bukti arkeologis dan antropologis. Atau astrobiologi, kali ini mempelajari lahir dan peningkatan sistem-sistem biologis di alam semesta; terutama sekali pada topik kehidupan di planet pautan.

Benar juga cabang yang meneliti zat-zat kimia yang ditemukan di luar angkasa; bagaimana mereka terwujud, berperilaku, dan terhancurkan. Ini dinamakan astrokimia. Zat-zat yang hendak diresapi biasanya ditemukan pada awan molekul, walau benar juga yang terdapat di bintang bersuhu rendah, katai coklat, atau planet. Kesudahan kosmokimia, ilmu serupa yang lebih mengarah ke penelitian unsur-unsur dan variasi-variasi rasio isotop pada Atur Surya. Ilmu-ilmu ini dapat menggambarkan persinggungan dari ilmu-ilmu astronomi dan kimia. Bahkan sekarang benar astronomi forensik, di mana metode-metode astronomi dipakai untuk memecahkan masalah-masalah hukum dan sejarah.

Astronomi amatir

Astronom amatir dapat membangun peralatan mereka sendiri dan menyelenggarakan pesta-pesta dan pertemuan astronomi, misalnya komunitas Stellafane.

Sebagaimana dituturkan, astronomi ialah salah satu dari sedikit cabang ilmu di mana tenaga amatir dapat berkontribusi banyak.^[76] Secara keseluruhan, astronom-astronom amatir memperhatikan bermacam benda dan fenomena angkasa, terkadang bahkan dengan peralatan yang mereka buat sendiri. Yang jamak diamati yaitu Bulan, planet, bintang, komet, hujan meteor, dan benda-benda langit dalam seperti gugusan bintang, galaksi, dan nebula. Salah satu cabang astronomi amatir yaitu astrofotografi amatir, yang melibatkan mengambilan foto-foto langit malam. Banyak yang memilih dijadikan astrofotografer yang berspesialis dalam obyek atau peristiwa tertentu.^[77][78]

Banyakan astronom amatir bekerja dalam astronomi optikal, walau beberapa kecil benar juga yang mencoba bereksperimen dengan panjang gelombang di luar cahaya tampak, misalnya dengan penyaring inframerah pada teleskop biasa, atau penggunaan teleskop radio. Pelopor radio astronomi amatir yaitu Karl Jansky, yang memulai aktivitas ini pada dekade 1930-an. Amatir macam seperti Jansky ini memakai teleskop buatan sendiri atau teleskop radio profesional yang sekarang sudah boleh diakses oleh amatir seperti halnya Teleskop Satu Mil (One-Mile Telescope).^[79][80]

Sumbangsih astronom amatir tidak sepele, sebab banyak hal — seperti pengkuran okultasi guna mempertajam catatan garis edar planet-planet kecil — bergantung pada pekerjaan astronomi amatir. Para amatir dapat pula menemukan komet atau melakukan penelitian rutin atas bintang-bintang variabel. Seiring dengan peningkatan teknologi digital, astrofotografi amatir juga semakin efektif dan semakin giat memberikan sumbangan ilmu.^[81][82][83]

Daftar persoalan astronomi yang belum terpecahkan

Meskipun sebagai ilmu pengetahuan astronomi telah mengalami kemajuan-kemajuan yang sangat pesat dan membuat terobosan-terobosan yang sangat akbar dalam upaya mengerti alam semesta dan segala pokoknya, masih benar beberapa pertanyaan penting yang belum dapat terjawab. Untuk memecahkan permasalahan seperti ini, boleh sah diperlukan pembangunan peralatan-peralatan baru baik di permukaan Bumi maupun di antariksa. Selain itu, mungkin juga diperlukan peningkatan baru dalam fisika teoretis dan eksperimental.

• Apakah asal-usul spektrum massa bintang? Maksudnya, mengapa astronom terus memperhatikan persebaran massa yang sama — yaitu, fungsi massa awal yang sama — walaupun benarnya awal terwujudnya bintang-bintang berbeda-beda?^[84] Diperlukan pemahaman yang lebih dalam hendak pembentukan bintang dan planet.
• Adakah nyata kehidupan pautan di alam semesta? Adakah nyata kehidupan cerdas pautan di alam semesta? Jikalau benar, apa jawaban dari paradoks Fermi? Apabila benar kehidupan pautan di luar Bumi, implikasinya, baik ilmiah maupun filosofis, sangat penting.^[85][86] Apakah Atur Surya kita termasuk normal ataukah ternyata tidak biasa?
• Apa yang menyebabkan terbentuknya alam semesta? Apakah premis yang melandasi hipotesis "alam semesta yang tertala dengan baik" (fine-tuned universe) tepat? Apabila tepat, apakah benar semacam seleksi alam dalam skala kosmologis? Apa sebenarnya yang menyebabkan inflasi kosmik dini, sehingga alam dijadikan homogen? Kenapa terdapat asimetri barion di alam semesta?
• Apa hakikat sebenarnya dari materi gelap dan energi gelap? Mereka telah mendominasi proses peningkatan dan, pada belakangnya, nasib dari jagat raya, tetapi sifat-sifat mendasar mereka tetap belum dipahami.^[87] Apa yang hendak terjadi di penghujung waktu?^[88]
• Bagaimana galaksi-galaksi pertama terbentuk? Bagaimana lubang-lubang hitam supermasif terbentuk?
• Apa yang membuat sinar kosmik berenergi ultra-tinggi?

Lihat pula

Sumber acuan

Daftar pustaka

• Forbes, George (1909). History of Astronomy. London: Plain Label Books. ISBN 1603031596.  Dapat diperoleh melewati Project Gutenberg, Google books
• Harpaz, Amos (1994). Stellar Evolution. A K Peters, Ltd. ISBN 9781568810126. 

Pranala luar

Organisasi Dalam Negeri

• Departemen Astronomi Institut Teknologi Bandung
• Observatorium Bosscha
• Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional

Organisasi Internasional

• International Astronomical Union
• American Association of Variable Star Observers
• Durham Region Astronomical Association
• National Optical Astronomy Observatories
• North York Astronomical Association
• Royal Astronomical Society of Canada
• Royal Astronomical Society (UK)
• Czech Astronomical Society
• Herzberg Institute of Astrophysics
• Saint Louis Astronomical Society
• Cassini Imaging Laboratory
• Open Encyclopedia Project