Astronomi: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
Add 1 book for Wikipedia:Pemastian (20231209)) #IABot (v2.0.9.5) (GreenC bot |
|||
| (283 revisi antara oleh lebih dari 100 100 pengguna tak ditampilkan) | |||
Baris 1:
{{artikel bagus}}
{{distinguish|Astrologi}}
[[Berkas:ESO’s Very Large Telescope (VLT) observatory at Paranal.jpg|thumb|Langit malam yang gelap dan jauh dari lampu-lampu yang terang adalah kondisi yang ideal untuk melakukan pengamatan bintang. Pemandangan langit malam di [[Observatorium Paranal]], [[Chili]]. Tiga objek yang tampak terang di sini adalah [[Bulan]] (atas), [[Venus]] (kiri), dan [[Jupiter]] (kanan).|342x342px]]
'''Astronomi''' ({{lang-gr|ἀστρονομία|astronomía}},<ref>{{Cite web|last=Liddell|first=Henry George|last2=Scott|first2=Robert|title=ἀστρονομία|url=https://www.perseus.tufts.edu/hopper/text?doc=Perseus:text:1999.04.0057:entry=a)stronomi/a|website=A Greek-English Lexicon|publisher=Perseus Digital Library}}</ref> dari ''ástron'' 'bintang' dan ''nómos'' 'hukum'), juga disebut '''ilmu bintang''' atau '''ilmu falak''',<ref name=":0">{{Cite KBBI daring|Astronomi}}</ref> adalah [[ilmu alam]] yang mempelajari [[benda-benda langit|benda langit]] dan [[fenomena]] alam yang terjadi di luar [[Bumi]], termasuk fenomena di atmosfer atas Bumi yang berasal dari luar angkasa seperti [[meteor]] dan [[aurora]].<ref>{{Cite book|date=2018|url=https://www.oxfordreference.com/view/10.1093/acref/9780191851193.001.0001/acref-9780191851193-e-305|title=A Dictionary of Astronomy|publisher=Oxford University Press|isbn=978-0-19-185119-3|edition=3|chapter=Astronomy|doi=10.1093/acref/9780191851193.001.0001/acref-9780191851193-e-305|url-status=live}}</ref> Ilmu ini secara pokok mempelajari berbagai sisi dari objek langit seperti asal usul, sifat [[fisika]]/[[kimia]], [[meteorologi]], dan [[gerak]] serta bagaimana pengetahuan akan benda-benda tersebut menjelaskan [[Kosmologi fisik|pembentukan dan perkembangan alam semesta]].
Astronomi sebagai ilmu adalah salah satu yang tertua, sebagaimana diketahui dari artefak-artefak astronomis yang berasal dari era prasejarah; misalnya monumen-monumen dari [[Mesir Kuno|Mesir]] dan [[Nubia]], atau [[Stonehenge]] yang berasal dari [[Britania]]. Orang-orang dari peradaban-peradaban awal semacam [[Astronomi Babilonia|Babilonia]], [[Astronomi Yunani Kuno|Yunani Kuno]], [[Astronomi Tiongkok|Tiongkok]], [[Astronomi India|India]], dan [[Astronomi Maya|Maya]] juga didapati telah melakukan pengamatan yang metodologis atas [[langit malam]]. Meskipun memiliki sejarah yang panjang, astronomi baru dapat berkembang menjadi cabang ilmu pengetahuan modern melalui 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 dianggap identik dengan [[astrofisika]].
Pada abad ke-20, astronomi profesional terbagi menjadi dua cabang, yaitu [[astronomi observasional]]; Studi astronomi yang melibatkan pengumpulan data dari pengamatan atas benda-benda langit, yang kemudian akan dianalisis menggunakan prinsip-prinsip dasar fisika, dan [[astronomi teoretis]]; Studi astronomi yang terpusat pada upaya pengembangan model-model komputer/analitis guna menjelaskan sifat-sifat benda-benda langit serta fenomena-fenomena alam lainnya. Adapun kedua cabang ini bersifat komplementer; Astronomi teoretis berusaha untuk menerangkan hasil-hasil pengamatan astronomi observasional, dan astronomi observasional akan mencoba untuk membuktikan kesimpulan yang dibuat oleh astronomi teoretis.
Astronomi harus dibedakan dari astrologi, yang merupakan kepercayaan bahwa nasib dan urusan manusia berhubungan dengan letak benda-benda langit seperti bintang atau rasinya. Memang betul bahwa dua bidang ini memiliki asal usul yang sama, namun pada saat ini keduanya sangat berbeda.<ref name="new cosmos">{{cite book|first=Albrecht|last=Unsöld|coauthors=Baschek, Bodo; Brewer, W.D. (translator)|title=The New Cosmos: An Introduction to Astronomy and Astrophysics|year=2001|location=Berlin, New York|publisher=Springer|isbn =3-540-67877-8}}</ref>
== Leksikologi ==
=== Penggunaan istilah "astronomi" dan "astrofisika" ===
Secara umum baik "astronomi" maupun "[[astrofisika]]" boleh digunakan untuk menyebut ilmu yang sama.<ref name=":1">{{Cite web|last=Scharringhausen|first=Britt|date=1 Januari 2002|title=What's the difference between astronomy and astrophysics?|url=http://curious.astro.cornell.edu/people-and-astronomy/careers-in-astronomy/145-people-in-astronomy/careers-in-astronomy/general-questions/892-what-s-the-difference-between-astronomy-and-astrophysics-intermediate|website=Ask an Astronomer|publisher=Astronomy Department at Cornell University|language=en|access-date=22 April 2022}}</ref><ref>{{Cite web|last=Mangum|first=Jeff|date=31 Maret 2020|title=Is There Any Difference Between Astronomy and Astrophysics?|url=https://public.nrao.edu/ask/is-there-any-difference-between-astronomy-and-astrophysics/|website=National Radio Astronomy Observatory|language=en-US|access-date=22 April 2022}}</ref><ref name=":2">{{Cite web|last=Odenwald|first=Sten|title=What is the difference between astronomy and astrophysics?|url=http://www.astronomycafe.net/qadir/q449.html|website=Sten's Space Blog|language=en-US|archive-url=https://web.archive.org/web/20161003185313/http://www.astronomycafe.net/qadir/q449.html|archive-date=3 Oktober 2016|access-date=22 April 2022}}</ref><ref name="pennstateerie">{{cite web|title=Astronomy vs. Astrophysics?|url=http://behrend.psu.edu:80/academic/science/degrees/astronomy/astrophysics.htm|website=Penn State Behrend|archive-url=https://web.archive.org/web/20150420074309/http://behrend.psu.edu:80/academic/science/degrees/astronomy/astrophysics.htm|archive-date=20 April 2015|accessdate=22 April 2022}}</ref> Apabila merujuk pada definisi [[KBBI]], "astronomi" adalah ilmu tentang "matahari, bulan, bintang, dan planet-planet lain"<ref name=":0" /> sedangkan "astrofisika" adalah cabang astronomi yang mempelajari tentang "perilaku, sifat fisik, serta dinamika benda dan fenomena langit."<ref>{{Cite KBBI daring|Astrofisika}}</ref>
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 lainnya yang lebih berorientasi fisika.<ref name="shu1982">{{cite book
|first = F. H.|last=Shu
|title = The Physical Universe
|url = https://archive.org/details/physicaluniverse00shuf|publisher = University Science Books
|year = 1982
|location = Mill Valley, California
|isbn = 0-935702-05-9}}</ref> Namun, penelitian-penelitian astronomi modern kebanyakan berurusan dengan topik-topik yang berkenaan dengan fisika, sehingga bisa dianggap bahwa astronomi modern adalah astrofisika.<ref name=":1" />
Banyak badan-badan penelitian yang, dalam memutuskan menggunakan istilah yang mana, hanya bergantung dari apakah secara sejarah mereka berafiliasi dengan departemen-departemen fisika atau tidak.<ref name=":2" /> Astronom-astronom profesional sendiri banyak yang memiliki gelar di bidang fisika.<ref name="pennstateerie" /> Untuk ilustrasi lebih lanjut, salah satu jurnal ilmiah terkemuka pada cabang ilmu ini bernama ''[[Astronomy and Astrophysics]]'' (Astronomi dan Astrofisika).
== Sejarah ==
{{Main|Sejarah astronomi}}{{Lebih lanjut|Arkeoastronomi}}
[[Berkas:Summer Solstice Sunrise over Stonehenge 2005.jpg|jmpl|236x236px|Orientasi batu-batu [[Stonehenge]] yang sedemikian mungkin menunjukkan bahwa astronom kuno menggunakan Stonehenge sebagai semacam kalender matahari untuk melacak pergerakan matahari dan bulan dan menandai perubahan musim.<ref>{{Cite web|last=Chapman|first=Allan|last2=Henbest|first2=Nigel|date=8 Februari 2022|title=Was Stonehenge used for astronomy?|url=https://www.skyatnightmagazine.com/space-science/stonehenge-astronomy/|website=BBC Sky at Night|language=en|access-date=22 April 2022}}</ref>]]
Pada awalnya, 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 menyusun artefak-artefak yang diduga memiliki kegunaan astronomis. Observatorium-observatorium purba ini jamaknya bertujuan seremonial, namun dapat juga dimanfaatkan untuk menentukan musim, cuaca, dan iklim —sesuatu yang wajib diketahui apabila ingin bercocok tanam— atau memahami panjang tahun.<ref name="history">Forbes, 1909</ref>
Sebelum ditemukannya peralatan seperti teleskop, penelitian harus dilakukan dari atas bangunan-bangunan atau dataran yang tinggi, semua dengan mata telanjang. Seiring dengan berkembangnya peradaban, terutama di Mesopotamia, Tiongkok, 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 disebut [[astrometri]]), kegiatan yang akhirnya melahirkan teori-teori tentang pergerakan benda-benda langit dan pemikiran-pemikiran filosofis untuk menjelaskan asal usul [[Matahari]], [[Bulan]], dan Bumi. Bumi kemudian dianggap sebagai pusat jagat raya, sedang Matahari, Bulan, dan bintang-bintang berputar mengelilinginya; model semacam ini dikenal sebagai model geosentris, atau [[Geosentrisme#Sistem Ptolemaik|sistem Ptolemaik]] (dari nama astronom [[Romawi Kuno|Romawi]]-[[Mesir]] [[Ptolemeus]]).<ref>{{cite book|last=DeWitt|first=Richard|title=Worldviews: An Introduction to the History and Philosophy of Science|url=https://archive.org/details/worldviewsintrod0000dewi|year=2010|publisher=Wiley|location=Chichester, England|isbn=1405195630|page=[https://archive.org/details/worldviewsintrod0000dewi/page/113 113]|chapter=The Ptolemaic System}}</ref>
Dimulainya astronomi yang berdasarkan perhitungan matematis dan ilmiah dulu dipelopori oleh orang-orang Babilonia.<ref>{{cite journal|title=Scientific Astronomy in Antiquity|author=Aaboe, A. |journal=[[Philosophical Transactions of the Royal Society]]|volume=276|issue=1257|year=1974|pages=21–42|jstor=74272|doi=10.1098/rsta.1974.0007|ref=harv|bibcode = 1974RSPTA.276...21A }}</ref> Mereka menemukan bahwa [[gerhana bulan]] memiliki sebuah siklus yang teratur, disebut siklus ''[[Siklus Saros|saros]]''.<ref>{{cite web|url=http://sunearth.gsfc.nasa.gov/eclipse/SEsaros/SEsaros.html|title=Eclipses and the Saros|publisher=NASA|accessdate=28 October 2007|archiveurl=https://archive.today/20120524183445/http://eclipse.gsfc.nasa.gov/SEsaros/SEsaros.html|archivedate=2012-05-24|dead-url=yes}}</ref> Mengikuti jejak astronom-astronom Babilonia, kemajuan demi kemajuan kemudian berhasil dicapai oleh komunitas astronomi Yunani Kuno dan negeri-negeri sekitarnya. Astronomi Yunani sedari awal memang bertujuan untuk menemukan penjelasan yang rasional dan berbasis fisika untuk fenomena-fenomena angkasa.<ref>{{Cite book|last = Krafft|first = Fritz|year = 2009|contribution = Astronomy|editor-last = Cancik|editor-first = Hubert|editor2-last = Schneider|editor2-first = Helmuth|title = [[Brill's New Pauly]]|ref = harv}}</ref> Pada abad ke-3 SM, [[Aristarkhos dari Samos]] melakukan perhitungan atas ukuran Bumi serta jarak antara Bumi dan Bulan, dan kemudian mengajukan model Tata Surya yang [[Heliosentrisme|heliosentris]] — pertama kalinya dalam sejarah. Pada abad 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]].<ref>{{cite web|url=http://www-groups.dcs.st-and.ac.uk/~history/Biographies/Hipparchus.html|title=Hipparchus of Rhodes|publisher=School of Mathematics and Statistics, University of St Andrews, Scotland|accessdate=28 October 2007|archive-date=2007-10-23|archive-url=https://web.archive.org/web/20071023062202/http://www-groups.dcs.st-and.ac.uk/~history/Biographies/Hipparchus.html|dead-url=yes}}</ref> Mayoritas penyusunan rasi bintang di belahan utara sekarang masih didasarkan atas susunan yang diformulasikan olehnya melalui katalog yang waktu itu mencakup 1.020 bintang.<ref>Thurston, H., [http://books.google.com/books?id=rNpHjqxQQ9oC&pg=PA2 ''Early Astronomy.''] Springer, 1996. ISBN 0-387-94822-8 p. 2</ref> [[Mekanisme Antikythera]] yang terkenal (''ca.'' 150-80 SM) juga berasal dari periode yang sama: [[komputer analog]] yang digunakan untuk menghitung letak Matahari/Bulan/planet-planet pada tanggal tertentu ini merupakan barang paling kompleks dalam sejarah sampai abad ke-14, ketika [[Jam astronomi|jam-jam astronomi]] mulai bermunculan di Eropa.<ref name="insearchoflosttime">{{cite journal|last1=Marchant|first1=Jo|title=In search of lost time|journal=Nature|volume=444|issue=7119|pages=534–8|year=2006|pmid=17136067|doi=10.1038/444534a|bibcode = 2006Natur.444..534M }}</ref>
Di Eropa sendiri selama [[Abad Pertengahan]] astronomi sempat mengalami kebuntuan dan stagnansi. Sebaliknya, perkembangan pesat terjadi di [[Dunia Muslim|dunia Islam]] dan beberapa peradaban lainnya, ditandai dengan dibangunnya observatorium-observatorium di belahan dunia sana pada awal abad ke-9.<ref name=Kennedy-1962>{{Cite journal |last=Kennedy |first=Edward S. |year=1962 |title=Review: ''The Observatory in Islam and Its Place in the General History of the Observatory'' by Aydin Sayili |journal=[[Isis (journal)|Isis]] |volume=53 |issue=2 |pages=237–239 |doi=10.1086/349558 |ref=harv |postscript=<!--None-->}}</ref><ref name = "Micheau-992-3">{{Cite journal|last=Micheau|first=Francoise|contribution=The Scientific Institutions in the Medieval Near East|pages=992–3|ref=harv|postscript=<!--None-->}}, in {{Harv|Rashed|Morelon|1996|pp=985–1007}}</ref><ref>{{cite book|last=Nas|first=Peter J|title=Urban Symbolism|year=1993|publisher=Brill Academic Publishers|isbn=9-0040-9855-0|pages=350}}</ref> 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'').<ref name="NSOG">{{cite book|last= Kepple|first= George Robert|coauthors= Glen W. Sanner|title= The Night Sky Observer's Guide, Volume 1|publisher= Willmann-Bell, Inc|year= 1998|isbn= 0-943396-58-1|page=18}}</ref>
[[Supernova]] [[SN 1006]], ledakan bintang [[Magnitudo semu|paling terang]] dalam catatan sejarah, berhasil diamati oleh astronom Mesir [[Ali bin Ridwan]] dan sekumpulan astronom Tiongkok yang terpisah pada tahun yang sama (1006 M). Astronom-astronom besar dari era Islam ini kebanyakan 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]]. Melalui era inilah nama-nama bintang yang berdasarkan bahasa Arab diperkenalkan.<ref name="short history">{{cite book|first=Arthur|last=Berry|title=A Short History of Astronomy From Earliest Times Through the Nineteenth Century|url=https://archive.org/details/shorthistoryofas0000berr|publisher=Dover Publications, Inc.|location=New York|year=1961|isbn=0486202100}}</ref><ref name="Cambridge history">{{cite book|editor=Hoskin, Michael|title=The Cambridge Concise History of Astronomy|publisher=Cambridge University Press|year=1999|isbn = 0-521-57600-8}}</ref> Reruntuhan-reruntuhan di [[Zimbabwe Raya]] dan [[Timbuktu]]<ref>{{cite book|url=http://books.google.com/?id=Pk-bZMS_KdUC&pg=PA103&lpg=PA103|title= The royal kingdoms of Ghana, Mali, and Songhay: life in medieval Africa|first=Pat|last= McKissack|coauthors= McKissack, Frederick|year=1995|publisher=H. Holt|isbn=9780805042597}}</ref> juga kemungkinan sempat memiliki bangunan-bangunan observatorium<ref>{{cite journal|url=http://www.newscientist.com/article/dn3137-eclipse-brings-claim-of-medieval-african-observatory.html|title=Eclipse brings claim of medieval African observatory|year=2002|journal=New Scientist|accessdate=3 February 2010|last=Clark|first=Stuart|coauthors=Carrington, Damian|ref=harv}}</ref> melemahkan keyakinan sebelumnya bahwa tidak ada pengamatan astronomis di daerah [[Afrika sub-Sahara|sub-Sahara]] sebelum era kolonial.<ref>{{cite web|url=http://www.scienceinafrica.co.za/2003/november/cosmic.htm|title=Cosmic Africa explores Africa's astronomy|accessdate=3 February 2002|publisher=Science in Africa|archive-date=2003-12-03|archive-url=https://web.archive.org/web/20031203055223/http://www.scienceinafrica.co.za/2003/november/cosmic.htm|dead-url=yes}}</ref><ref>{{cite book|url=http://books.google.com/?id=4DJpDW6IAukC&pg=PA180&lpg=PA180|title=African Cultural Astronomy|first=Jarita C.|last= Holbrook|coauthors=Medupe, R. Thebe; Urama, Johnson O.|publisher=Springer|year=2008|isbn=9781402066382}}</ref><ref>{{cite web|url=http://royalsociety.org/news.asp?year=&id=4117|title=Africans studied astronomy in medieval times|date=30 January 2006|publisher=The Royal Society|accessdate=3 February 2010|archiveurl=https://web.archive.org/web/20080609112829/http://royalsociety.org/news.asp?year=&id=4117|archivedate=2008-06-09|dead-url=no}}</ref><ref>[http://articles.cnn.com/2002-12-05/tech/zimbabwe.observatory_1_supernova-forecast-eclipses-star?_s=PM:TECH Star sheds light on African 'Stonehenge'. December 05, 2002|Richard Stenger CNN]</ref>
=== Revolusi ilmiah ===
[[Berkas:Galileo moon phases.jpg|jmpl|ka|lurus|Sketsa [[Bulan]] oleh [[Galileo]]. Melalui pengamatan, diketahui bahwa permukaan Bulan berbukit-bukit.]]
Pada [[Abad Renaisans|Zaman Renaisans]], [[Nicolaus Copernicus|Copernicus]] menyusun model [[Tata Surya]] heliosentris, model yang kemudian dibela dari kontroversi, dikembangkan, dan dikoreksi oleh [[Galileo Galilei|Galileo]] dan [[Johannes Kepler|Kepler]]. Galileo berinovasi dengan teleskop guna mempertajam pengamatan astronomis, sedang Kepler berhasil menjadi ilmuwan pertama yang menyusun secara tepat dan mendetail pergerakan planet-planet dengan Matahari sebagai pusatnya.<ref name=f58-64/>
Meski demikian, ia gagal memformulasikan teori untuk menjelaskan hukum-hukum yang ia tuliskan, sampai akhirnya [[Isaac Newton|Newton]] (yang juga menemukan [[teleskop reflektor]] untuk pengamatan langit) menjelaskannya melalui [[Mekanika benda langit|dinamika angkasa]] dan hukum [[gravitasi]].<ref name="f58-64">Forbes, 1909, hal. 58–64</ref><ref>Forbes, 1909, hal. 49–58</ref>
Seiring dengan semakin baiknya ukuran dan kualitas teleskop, semakin banyak pula penemuan-penemuan lebih lanjut yang terjadi. Melalui teknologi ini, [[Nicolas-Louis de Lacaille|de Lacaille]] berhasil mengembangkan katalog-katalog bintang yang lebih lengkap; usaha serupa juga dilakukan oleh astronom [[Jerman]]-[[Inggris]] [[William Herschel]] dengan memproduksi katalog-katalog nebula dan gugusan.
Pada tahun 1781 ia menemukan planet [[Uranus]], planet pertama yang ditemui di luar planet-planet klasik.<ref>Forbes, 1909, hal. 79–81</ref> Pengukuran jarak menuju sebuah bintang pertama kali dipublikasikan pada 1838 oleh [[Friedrich Bessel|Bessel]], yang pada saat itu melakukannya melalui pengukuran [[paralaks]] dari [[61 Cygni]].<ref>Forbes, 1909, hal. 147–150</ref>
Abad ke-18 sampai abad ke-19 pertama diwarnai oleh penelitian atas [[masalah tiga benda]] oleh [[Leonhard Euler|Euler]], [[Alexis Clairaut|Clairaut]], dan [[Jean le Rond d'Alembert|D'Alembert]]; penelitian yang menghasilkan metode prediksi yang lebih tepat untuk pergerakan Bulan dan planet-planet. Pekerjaan ini dipertajam oleh [[Joseph Louis Lagrange|Lagrange]] dan [[Pierre Simon Laplace|Laplace]], sehingga memungkinkan ilmuwan untuk memperkirakan massa planet dan satelit lewat perturbasi/usikannya.<ref>Forbes, 1909, hal. 74–76</ref>
Penemuan [[Spektroskopi|spektroskop]] dan [[fotografi]] kemudian mendorong kemajuan penelitian lagi: pada 1814-1815, [[Joseph von Fraunhoffer|Fraunhoffer]] menemukan lebih kurang 600 pita spektrum pada Matahari, dan pada 1859 [[Gustav Kirchhoff|Kirchhoff]] akhirnya bisa menjelaskan fenomena ini dengan mengatribusikannya pada keberadaan unsur-unsur. Pada masa ini bintang-bintang dikonfirmasikan sebagai Matahari-matahari lain yang lebih jauh letaknya, namun dengan perbedaan-perbedaan pada [[suhu]], [[massa]], dan ukuran.<ref name="short history" />
Baru pada abad ke-20 Galaksi [[Bima Sakti]] (di mana [[Bumi]] dan [[Matahari]] berada) bisa dibuktikan sebagai kelompok bintang yang terpisah dari kelompok-kelompok bintang lainnya. Dari pengamatan-pengamatan yang sama disimpulkan pula bahwa ada galaksi-galaksi lain di luar Bima Sakti dan bahwa [[alam semesta]] terus mengembang, sebab galaksi-galaksi tersebut terus menjauh dari galaksi kita.<ref name=Belkora2003>{{cite book|author=Belkora, Leila|title=Minding the heavens: the story of our discovery of the Milky Way|isbn=9780750307307|url=http://books.google.com/?id=qBM-wez94WwC&printsec=frontcover|publisher=[[CRC Press]]|year=2003|pages=1–14}}</ref> Astronomi modern juga menemukan dan berusaha menjelaskan benda-benda langit yang asing seperti [[kuasar]], [[pulsar]], [[blazar]], [[galaksi radio]], [[lubang hitam]], dan [[bintang neutron]]. [[Kosmologi fisik]] maju dengan pesat sepanjang abad ini: model [[Dentuman Besar]] (''Big Bang'') misalnya, telah didukung oleh bukti-bukti astronomis dan fisika yang kuat (antara lain [[Radiasi latar belakang kosmik|radiasi CMB]], [[hukum Hubble]], dan [[Nukleosintesis Big Bang|ketersediaan kosmologis unsur-unsur]]).
== Astronomi observasional ==
{{Main|Astronomi observasional}}
Seperti diketahui, astronomi memerlukan informasi tentang [[benda-benda langit]], dan sumber informasi yang paling utama sejauh ini adalah [[radiasi elektromagnetik]], atau lebih spesifiknya, [[cahaya tampak]].<ref>{{cite web|url=http://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/science/know_l1/emspectrum.html|title = Electromagnetic Spectrum|publisher = NASA|accessdate = 8 September 2006}}</ref> Astronomi observasional bisa dibagi lagi menurut daerah-daerah [[spektrum elektromagnetik]] yang diamati: sebagian dari spektrum tersebut bisa diteliti melalui permukaan [[Bumi]], sementara bagian lain hanya bisa dijangkau dari ketinggian tertentu atau bahkan hanya dari ruang angkasa. Keterangan lebih lengkap tentang pembagian-pembagian ini bisa dilihat di bawah:
=== Astronomi radio ===
[[Berkas:USA.NM.VeryLargeArray.02.jpg|jmpl|230px|Observatorium ''[[Very Large Array]]'' (VLA) di [[New Mexico]], [[Amerika Serikat|AS]]: contoh [[teleskop radio]]]]
{{Main|Astronomi radio}}
Astronomi observasional jenis ini mengamati radiasi dengan [[panjang gelombang]] yang lebih dari satu milimeter (perkiraan).<ref name="cox2000">{{cite book
|editor=Cox, A. N.
|title=Allen's Astrophysical Quantities
|year=2000
|url=http://books.google.com/?id=w8PK2XFLLH8C&pg=PA124
|publisher=Springer-Verlag
|page=124
|location=New York
|isbn=0-387-98746-0}}</ref> Berbeda dengan jenis-jenis lainnya, astronomi observasional tipe radio mengamati gelombang-gelombang yang bisa diperlakukan selayaknya [[gelombang]], bukan [[Foton|foton-foton]] yang diskrit. Dengan demikian pengukuran [[fase]] dan [[amplitudo]]nya relatif lebih gampang apabila dibandingkan dengan gelombang yang lebih pendek.<ref name="cox2000"/>
[[Gelombang radio]] bisa dihasilkan oleh benda-benda astronomis melalui [[Benda hitam#Radiasi|pancaran termal]], namun sebagian besar pancaran radio yang diamati dari Bumi adalah berupa [[radiasi sinkrotron]], yang diproduksi ketika [[Elektron|elektron-elektron]] berkisar di sekeliling [[medan magnet]].<ref name="cox2000"/> Sejumlah [[garis spektrum]] yang dihasilkan dari [[gas antarbintang]] (misalnya garis spektrum [[hidrogen]] pada 21 cm) juga dapat diamati pada panjang gelombang radio.<ref name="shu1982"/><ref name="cox2000"/>
Beberapa contoh benda-benda yang bisa diamati oleh astronomi radio: [[supernova]], gas antarbintang, [[pulsar]], dan [[inti galaksi aktif]] (AGN - ''active galactive nucleus'').<ref name="shu1982"/><ref name="cox2000"/>
[[Berkas:M51 SPITZER.jpg|jmpl|[[Galaksi Pusaran]] dilihat dari gelombang panjang Inframerah]]
=== Astronomi inframerah ===
{{Main|Astronomi inframerah}}
Astronomi inframerah melibatkan pendeteksian beserta analisis atas radiasi [[inframerah]] (radiasi di mana panjang gelombangnya melebihi cahaya merah). Sebagian besar radiasi jenis ini diserap oleh atmosfer Bumi, kecuali yang panjang gelombangnya tidak berbeda terlampau jauh dengan cahaya merah yang tampak. Oleh sebab itu, observatorium yang hendak mengamati radiasi inframerah harus dibangun di tempat-tempat yang tinggi dan tidak lembap, atau malah di ruang angkasa.
Spektrum ini bermanfaat untuk mengamati benda-benda yang terlalu dingin untuk memancarkan cahaya tampak, misalnya planet-planet atau [[Piringan lingkar bintang|cakram-cakram pengitar bintang]]. Apabila radiasinya memiliki gelombang yang cenderung lebih panjang, ia dapat pula membantu para astronom mengamati bintang-bintang muda pada [[Awan molekul|awan-awan molekul]] dan inti-inti galaksi — sebab radiasi seperti itu mampu menembus debu-debu yang menutupi dan mengaburkan pengamatan astronomis.<ref>{{cite news
|author=Staff|date=11 September 2003
|title=Why infrared astronomy is a hot topic
|publisher=ESA
|url=http://www.esa.int/esaCP/SEMX9PZO4HD_FeatureWeek_0.html
|accessdate=11 August 2008}}</ref> Astronomi inframerah juga bisa dimanfaatkan untuk mempelajari struktur 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.<ref>{{cite news
|title=Infrared Spectroscopy – An Overview
|publisher=NASA/IPAC
|url=http://www.ipac.caltech.edu/Outreach/Edu/Spectra/irspec.html
|accessdate=11 August 2008
|archive-date=2008-10-05
|archive-url=https://web.archive.org/web/20081005031543/http://www.ipac.caltech.edu/Outreach/Edu/Spectra/irspec.html
|dead-url=yes
}}</ref>
[[Berkas:The Keck Subaru and Infrared obervatories.JPG|ka|293x293px|jmpl|[[Teleskop Subaru]] (kiri) dan [[Observatorium W. M. Keck|Observatorium Keck]] (tengah) di [[Mauna Kea]], keduanya contoh observatorium yang bisa mengamati baik cahaya tampak atau cahaya hampir-inframerah. Di kanan adalah [[Fasilitas Teleskop Inframerah NASA]], yang hanya beroperasi pada panjang gelombang hampir-inframerah.]]
=== Astronomi optikal ===
{{Main|Astronomi optikal}}
Dikenal juga sebagai astronomi cahaya tampak, astronomi optikal mengamati radiasi elektromagnetik yang tampak oleh mata telanjang manusia. Oleh sebab itu, ini merupakan cabang yang paling tua, karena tidak memerlukan peralatan.<ref name="moore1997">{{cite book
|author=Moore, P.
|title=Philip's Atlas of the Universe
|year=1997
|publisher=George Philis Limited
|location=Great Britain
|isbn=0-540-07465-9}}</ref> Mulai dari penghujung abad ke-19 sampai kira-kira seabad setelahnya, citra-citra astronomi optikal memakai teknik fotografis, namun sebelum itu mereka harus digambar menggunakan tangan. Dewasa ini detektor-detektor digitallah yang dipergunakan, terutama yang memakai [[Peranti tergandeng-muatan|CCD]] (''charge-coupled devices'', peranti tergandeng-muatan).
Cahaya tampak sebagaimana diketahui memiliki panjang dari 4.000 [[Angstrom|Å]] sampai 7.000 Å (400-700 [[Nanometer|nm]]).<ref name="moore1997"/> Namun, alat-alat pengamatan yang dipakai untuk mengamati panjang gelombang demikian dipakai pula untuk mengamati gelombang [[hampir-ultraungu]] dan [[hampir-inframerah]].
[[Berkas:M33.jpg|jmpl|Citra Ultraungu dari [[Galaksi Triangulum]] oleh [[GALEX]]]]
=== Astronomi ultraungu ===
{{Main|Astronomi ultraviolet}}
[[Ultraungu]] yaitu radiasi elektromagnetik dengan panjang gelombang lebih kurang 100 sampai 3.200 Å (10-320 nm).<ref name="cox2000"/> Cahaya dengan panjang seperti ini diserap oleh atmosfer Bumi, sehingga untuk mengamatinya harus dilakukan dari lapisan atmosfer bagian atas, atau dari luar atmosfer (ruang angkasa). Astronomi jenis ini cocok untuk mempelajari radiasi termal dan garis-garis spektrum pancaran dari bintang-bintang biru yang bersuhu sangat tinggi ([[Klasifikasi bintang|klasifikasi OB]]), sebab bintang-bintang seperti itu sangat cemerlang radiasi ultraungunya — penelitian seperti ini sering dilakukan dan mencakup bintang-bintang yang berada di galaksi-galaksi lain. Selain bintang-bintang OB, benda-benda langit yang kerap diamati melalui astronomi cabang ini antara lain [[Nebula planet|nebula-nebula planeter]], [[sisa-sisa supernova]], atau inti-inti galaksi aktif. Diperlukan penyetelan yang berbeda untuk keperluan seperti demikian sebab cahayanya mudah tertelan oleh [[Debu antarbintang|debu-debu antarbintang]].<ref name="cox2000"/>
[[Berkas:Chandra image of Cygnus X-1.jpg|jmpl|Lubang hitam dapat dideteksi melalui sinar-X yang dipancarkan olehnya. Ini adalah citra dari [[Cygnus X-1]] oleh [[Observatorium sinar-X Chandra|Observatorium Chandra]]]]
=== Astronomi sinar-X ===
{{Main|Astronomi sinar X}}
Benda-benda bisa memancarkan cahaya berpanjang gelombang [[sinar-X]] melalui [[Radiasi sinkrotron|pancaran sinkrotron]] (pancaran yang berasal dari elektron-elektron yang berkisar di sekeliling medan magnet) atau melalui pancaran termal [[Bremsstrahlung|gas pekat]] dan [[Benda hitam#radiasi|gas encer]] pada 10<sup>7</sup> K.<ref name="cox2000"/> Sinar-X juga diserap oleh [[atmosfer]], sehingga pengamatan harus dilakukan dari atas balon, roket, atau satelit penelitian. Sumber-sumber sinar-X antara lain [[bintang biner]] sinar-X (''X-ray binary''), pulsar, sisa-sisa supernova, [[galaksi elips]], [[gugusan galaksi|gugus galaksi]], serta [[Inti galaksi aktif]] (AGN / ''Active Galactic Nucleus''.<ref name="cox2000"/>
[[Berkas:Gamma Ray Observatory grasped by Atlantis' Canadarm (S37-99-0098).jpg|jmpl|[[Compton Gamma Ray Observatory]] merupakan salah satu observatorium berbasis angkasa yang berpanjang gelombang sinar Gamma]]
=== Astronomi sinar-gamma ===
{{Main|Astronomi sinar gama}}Astronomi sinar-gamma mempelajari benda-benda astronomi pada panjang gelombang paling pendek ([[sinar-gamma]]). Sinar-gamma bisa diamati secara langsung melalui satelit-satelit seperti [[Compton Gamma Ray Observatory]] (CGRO), atau dengan jenis teleskop khusus yang disebut [[IACT|Teleskop Cherenkov]] (IACT).<ref name="cox2000"/> Teleskop jenis itu sebetulnya tidak mendeteksi sinar-gamma, tetapi mampu mendeteksi percikan cahaya tampak yang dihasilkan dari proses penyerapan sinar-gamma oleh atmosfer.<ref name="spectrum">{{cite web|last = Penston|first = Margaret J.|date = 14 August 2002|url = http://www.pparc.ac.uk/frontiers/latest/feature.asp?article=14F1&style=feature|title = The electromagnetic spectrum|publisher = Particle Physics and Astronomy Research Council|accessdate = 17 August 2006|archive-date = 2012-09-08|archive-url = https://archive.today/20120908014227/http://www.pparc.ac.uk/frontiers/latest/feature.asp?article=14F1&style=feature|dead-url = yes}}</ref>
Kebanyakan sumber sinar-gamma hanyalah berupa [[ledakan sinar-gamma]], yang hanya menghasilkan sinar tersebut dalam hitungan milisekon sampai beberapa puluh detik saja. Sumber yang permanen dan tidak sementara hanya sekitar 10% dari total jumlah sumber, misalnya sinar-gamma dari pulsar, [[bintang neutron]], atau inti galaksi aktif dan kandidat-kandidat [[lubang hitam]].<ref name="cox2000"/>
=== Cabang-cabang yang tidak berdasarkan panjang gelombang ===
Sejumlah fenomena jarak jauh lain yang berbentuk selain radiasi elektromagnetik dapat diamati dari Bumi. Ada cabang bernama [[astronomi neutrino]], di mana para astronom menggunakan [[Detektor neutrino|fasilitas-fasilitas bawah tanah]] (misalnya [[SAGE]], [[GALLEX]], atau [[Observatorium Kamioka|Kamioka II/III]]) untuk mendeteksi [[neutrino]], sebentuk [[partikel dasar]] yang jamaknya berasal dari [[Matahari]] atau ledakan-ledakan [[supernova]].<ref name="cox2000"/> Ketika [[Sinar kosmik|sinar-sinar kosmik]] memasuki atmosfer Bumi, partikel-partikel berenergi tinggi yang menyusunnya akan meluruh atau terserap, dan partikel-partikel hasil peluruhan ini bisa dideteksi di observatorium.<ref>{{cite book
|first=Thomas K.|last=Gaisser|year=1990
|title=Cosmic Rays and Particle Physics|url=https://archive.org/details/cosmicrayspartic00gais|pages=[https://archive.org/details/cosmicrayspartic00gais/page/n9 1]–2
|publisher=Cambridge University Press|isbn=0521339316}}</ref> Pada masa yang akan datang, diharapkan akan ada [[detektor neutrino]] yang peka terhadap partikel-partikel yang lahir dari benturan sinar-sinar kosmik dan atmosfer.<ref name="cox2000"/>
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 dibangun, contohnya observatorium [[LIGO]] di [[Louisiana]], [[Amerika Serikat|AS]]. Tetapi astronomi seperti ini sulit, sebab [[gelombang gravitasional]] amat sukar untuk dideteksi.<ref>{{cite web|author = Tammann, G. A.; Thielemann, F. K.; Trautmann, D.|year = 2003|url = http://www.europhysicsnews.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/articles/epn/abs/2003/02/epn03208/epn03208.html|title = Opening new windows in observing the Universe|publisher = Europhysics News|accessdate = 3 February 2010|archive-date = 2012-09-06|archive-url = https://archive.today/20120906192257/http://www.europhysicsnews.org/index.php?option=com_article&access=standard&Itemid=129&url=/articles/epn/abs/2003/02/epn03208/epn03208.html|dead-url = yes}}</ref>
Ahli-ahli astronomi planet juga banyak yang mengamati fenomena-fenomena angkasa secara langsung, yaitu melalui wahana-wahana antariksa serta misi-misi pengumpulan sampel. Beberapa hanya bekerja dengan sensor jarak jauh untuk mengumpulkan data, tetapi beberapa lainnya melibatkan pendaratan —dengan kendaraan antariksa yang mampu bereksperimen di atas permukaan. Metode-metode lain misalnya detektor material terbenam atau melakukan eksperimen langsung terhadap sampel yang dibawa ke Bumi sebelumnya.
=== Astrometri dan mekanika benda langit ===
{{Main|Astrometri|Mekanika benda langit}}
[[Berkas:Planet reflex 200.gif|jmpl|Salah satu tujuan dari Astrometri adalah mengukur gerakan [[bintang]] dan [[planet]]]]
Pengukuran letak benda-benda langit, seperti disebutkan, adalah 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 dihasilkan pemahaman yang baik sekali tentang [[usikan gravitasi]] dan pada akhirnya astronom-astronom dapat menentukan letak benda-benda langit dengan tepat pada masa lalu dan masa depan — cabang astronomi yang mendalami bidang ini dikenal sebagai [[mekanika benda langit]]. Dewasa ini penjejakan atas [[Proyek NEO|benda-benda yang dekat dengan Bumi]] juga memungkinkan prediksi-prediksi akan pertemuan dekat, atau bahkan benturan.<ref>{{cite web|last = Calvert|first = James B.|date = 28 March 2003|url=http://www.du.edu/~jcalvert/phys/orbits.htm|title = Celestial Mechanics|publisher = University of Denver|accessdate = 21 August 2006}}</ref>
Kemudian terdapat pengukuran [[paralaks]] bintang. Pengukuran ini sangat penting karena memberi nilai basis dalam metode [[tangga jarak kosmik]]; melalui metode ini ukuran dan skala alam semesta bisa diketahui. Pengukuran paralaks bintang yang relatif lebih dekat juga bisa dipakai sebagai basis absolut untuk ciri-ciri bintang yang lebih jauh, sebab ciri-ciri di antara mereka dapat dibandingkan. [[Kinematika]] mereka lalu bisa kita susun lewat pengukuran [[kecepatan radial]] serta [[gerak diri]] masing-masing. Hasil-hasil astrometri dapat pula dimanfaatkan untuk pengukuran [[materi gelap]] di dalam galaksi.<ref>{{cite web|url=http://www.astro.virginia.edu/~rjp0i/museum/engines.html|title = Hall of Precision Astrometry|publisher = University of Virginia Department of Astronomy|accessdate = 10 August 2006}}</ref>
Selama dekade 1990-an, teknik pengukuran [[goyangan bintang]] dalam astrometri digunakan untuk [[Metode pendeteksian eksoplanet#Astrometri|mendeteksi]] keberadaan [[Eksoplanet|planet-planet ekstrasurya]] yang mengelilingi bintang-bintang di dekat Matahari.<ref name="Wolszczan">{{cite journal| author=Wolszczan, A.; Frail, D. A.| title=A planetary system around the millisecond pulsar PSR1257+12| journal=Nature| year=1992| volume=355| issue=6356|pages=145–147| doi= 10.1038/355145a0| ref=harv| bibcode=1992Natur.355..145W}}</ref>
== Astronomi teoretis ==
{{Main|Astronomi teoretis}}
Terdapat banyak jenis-jenis metode dan peralatan yang bisa dimanfaatkan oleh seorang astronom teoretis, antara lain [[Model|model-model analitik]] (misalnya [[politrop]] untuk memperkirakan perilaku sebuah [[bintang]]) dan [[Analisis numerik|simulasi-simulasi numerik]] [[komputasi]]onal; masing-masing dengan keunggulannya sendiri. Model-model analitik umumnya lebih baik apabila peneliti hendak mengetahui pokok-pokok persoalan dan mengamati apa yang terjadi secara garis besar; model-model numerik bisa mengungkap keberadaan fenomena-fenomena serta efek-efek yang tidak mudah terlihat.<ref>{{cite journal|first=H.|last=Roth|title=A Slowly Contracting or Expanding Fluid Sphere and its Stability|journal=Physical Review |volume=39|issue=3|pages=525–529|year=1932|doi=10.1103/PhysRev.39.525|ref=harv|bibcode = 1932PhRv...39..525R }}</ref><ref>{{cite book|first=A.S.|last=Eddington|title=Internal Constitution of the Stars|publisher=Cambridge University Press|year=1926|url=http://books.google.com/?id=hJW3JbhnFQMC&pg=PA182|isbn=9780521337083}}</ref>
Para teoris berupaya untuk membuat model-model teoretis dan menyimpulkan akibat-akibat yang dapat diamati dari model-model tersebut. Ini akan membantu para pengamat untuk mengetahui data apa yang harus dicari untuk membantah suatu model, atau memutuskan mana yang benar dari model-model alternatif yang bertentangan. Para teoris juga akan mencoba menyusun model baru atau memperbaiki model yang sudah ada apabila ada data-data baru yang masuk. Apabila terjadi pertentangan/inkonsistensi, kecenderungannya adalah untuk membuat modifikasi minimal pada model yang bersangkutan untuk mengakomodir data yang sudah didapat. Kalau pertentangannya terlalu banyak, modelnya bisa dibuang dan tidak digunakan lagi.
Topik-topik yang dipelajari oleh astronom-astronom teoretis antara lain: [[Dinamika bintang|dinamika]] dan [[Evolusi bintang|evolusi]] bintang-bintang; [[Pembentukan dan perkembangan galaksi|formasi galaksi]]; [[Alam semesta teramati|struktur skala besar]] [[materi]] di [[alam semesta]]; asal usul [[sinar kosmik]]; [[relativitas umum]]; dan [[kosmologi fisik]] (termasuk [[Teori dawai|kosmologi dawai]] dan [[fisika astropartikel]]). Relativitas astrofisika dipakai untuk mengukur ciri-ciri struktur skala besar, di mana ada peran yang besar dari gaya gravitasi; juga sebagai dasar dari fisika lubang hitam dan penelitian gelombang gravitasional.
Beberapa model/teori yang sudah diterima dan dipelajari luas yaitu teori [[Dentuman Besar]], [[inflasi kosmik]], [[materi gelap]], dan teori-teori [[fisika]] fundamental. Kelompok model dan teori ini sudah diintegrasikan dalam [[model Lambda-CDM]].
Beberapa contoh proses:
{| class="wikitable" border="1"
|-
| |<!-- A --> '''Proses fisik'''
| |<!-- B --> '''Alat eksperimen'''
| |<!-- C --> '''Model teoretis'''
| |<!-- D --> '''Yang dijelaskan/diprediksi'''
|-
| |<!-- A -->[[Gravitasi]]
| |<!-- B -->[[Teleskop radio]]
| |<!-- C -->[[Efek Nordtvedt]] (sistem gravitasi yang mandiri)
| |<!-- D -->Lahirnya sebuah [[tata bintang]]
|-
| |<!-- A --> [[Fusi nuklir]]
| |<!-- B --> [[Spektroskopi]]
| |<!-- C --> [[Evolusi bintang]]
| |<!-- D --> Bagaimana bintang berpijar; bagaimana logam terbentuk ([[nukleosintesis]]).
|-
| |<!-- A -->[[Dentuman Besar]] (''Big Bang'')
| |<!-- B -->[[Teleskop luar angkasa Hubble]], [[COBE]]
| |<!-- C -->[[Alam semesta|Alam semesta yang mengembang]]
| |<!-- D --> [[Usia alam semesta]]
|-
| |<!-- A --> [[Fluktuasi kuantum]]
| |<!-- B -->
| |<!-- C --> [[Inflasi kosmik]]
| |<!-- D --> [[Masalah kerataan alam semesta]] (''flatness problem'')
|-
| |<!-- A --> [[Keruntuhan gravitasi]]
| |<!-- B -->[[Astronomi sinar X|Astronomi sinar-X]]
| |<!-- C --> [[Relativitas umum]]
| |<!-- D --> Sekumpulan [[lubang hitam]] di pusat [[Galaksi Andromeda]].
|-
| |<!-- A --> [[Siklus CNO]] pada bintang-bintang
| |<!-- B -->
| |<!-- C -->
| |<!-- D -->
|-
|}
Wacana yang tengah hangat dalam astronomi pada beberapa tahun terakhir adalah [[materi gelap]] dan [[energi gelap]] — penemuan dan kontroversi mengenai topik-topik ini bermula dari penelitian atas galaksi-galaksi.<ref>{{cite web|url=http://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/science/know_l1/dark_matter.html|quote=third paragraph, "There is currently much ongoing research by scientists attempting to discover exactly what this dark matter is"|accessdate=2 November 2009|publisher=NASA|title=Dark matter|year=2010}}</ref>
== Cabang-cabang spesifik ==
[[Berkas:Uvsun trace big.jpg|jmpl|Citra [[ultraviolet]] dari [[fotosfer]] aktif Matahari, hasil tangkapan teleskop [[TRACE]] oleh [[NASA]].]]
=== Astronomi surya ===
{{Main|Matahari}}
{{See also|Teleskop surya}}
Matahari adalah bintang yang terdekat dari Bumi pada sekitar 8 menit cahaya, dan yang paling sering diteliti; ia merupakan [[bintang katai]] pada [[deret utama]] dengan [[Klasifikasi bintang|klasifikasi]] G2 V dan usia sekitar 4,6 miliar tahun. Walau tidak sampai tingkat [[bintang variabel]], Matahari mengalami sedikit perubahan cahaya melalui aktivitas yang dikenal sebagai [[siklus bintik Matahari]] — fluktuasi pada angka [[Bintik Matahari|bintik-bintik Matahari]] selama sebelas tahun. Bintik Matahari ialah daerah dengan suhu yang lebih rendah dan aktivitas magnetis yang hebat.<ref name="solar FAQ">{{cite web|last = Johansson|first = Sverker|date = 27 July 2003|url=http://www.talkorigins.org/faqs/faq-solar.html|title = The Solar FAQ|publisher = Talk.Origins Archive|accessdate = 11 August 2006}}</ref>
[[Luminositas]] Matahari terus bertambah kuat secara tetap sepanjang hidupnya, dan sejak pertama kali menjadi bintang deret utama sudah bertambah sebanyak 40%. Matahari juga telah tercatat melakukan perubahan periodik dalam luminositas, sesuatu yang bisa menyebabkan akibat-akibat yang signifikan atas kehidupan di atas Bumi.<ref name="Environmental issues: essential primary sources.">{{cite web|first = K. Lee|last=Lerner|coauthors = Lerner, Brenda Wilmoth.|year = 2006|url=http://catalog.loc.gov/cgi-bin/Pwebrecon.cgi?v3=1&DB=local&CMD=010a+2006000857&CNT=10+records+per+page|title = Environmental issues : essential primary sources.|publisher = Thomson Gale|accessdate = 11 September 2006}}</ref> Misalnya periode [[minimum Maunder]], yang sampai menyebabkan fenomena [[zaman es]] [[Zaman Es Kecil|kecil]] pada [[Abad Pertengahan]].<ref name="future-sun">{{cite web|author=Pogge, Richard W.|year=1997|url=http://www.astronomy.ohio-state.edu/~pogge/Lectures/vistas97.html|title=The Once & Future Sun|format=lecture notes|work=New Vistas in Astronomy|accessdate=3 February 2010}}</ref>
Permukaan luar Matahari yang bisa kita lihat disebut [[fotosfer]]. Di atasnya ada lapisan tipis yang biasanya tidak terlihat karena terangnya fotosfer, yaitu [[kromosfer]]. Di atasnya lagi ada lapisan transisi di mana suhu bisa naik secara cepat, dan di atasnya terdapatlah [[korona]] yang sangat panas.
Di tengah-tengah Matahari ialah daerah inti; ada tingkat suhu dan tekanan yang cukup di sini sehingga [[fusi nuklir]] dapat terjadi. Di atasnya terdapat [[Matahari#Zona radiatif|zona radiatif]]; di sini plasma akan menghantarkan panas melalui proses radiasi. Di atas [[Matahari#Zona radiatif|zona radiatif]] adalah zona konvektif; materi gas di zona ini akan menghantarkan energi sebagian besar lewat pergerakan materi gas itu sendiri. Zona inilah yang dipercaya sebagai sumber aktivitas magnetis penghasil bintik-bintik Matahari.<ref name="solar FAQ" />
Terdapat angin surya berupa partikel-partikel plasma yang bertiup keluar dari Matahari secara terus-menerus sampai mencapai titik [[Heliosfer#Heliopause|heliopause]]. Angin ini bertemu dengan [[magnetosfer]] Bumi dan membentuk [[Sabuk radiasi Van Allen|sabuk-sabuk radiasi Van Allen]] dan — di mana garis-garis medan magnet Bumi turun menujur atmosfer — menghasilkan [[aurora]].<ref>{{cite web|author = Stern, D. P.; Peredo, M.|date = 28 September 2004|url=http://www-istp.gsfc.nasa.gov/Education/Intro.html|title = The Exploration of the Earth's Magnetosphere|publisher = NASA|accessdate = 22 August 2006}}</ref>
=== Ilmu keplanetan ===
{{Main|Ilmu keplanetan|geologi keplanetan}}
Cabang astronomi ini meneliti susunan [[planet]], [[Satelit alami|bulan]], [[planet katai]], [[komet]], [[asteroid]], serta benda-benda langit lain yang mengelilingi bintang, terutama Matahari, walau ilmu ini meliputi juga planet-planet ekstrasurya. [[Tata Surya]] kita sendiri sudah dipelajari secara mendalam — pertama-tama melalui teleskop dan kemudian menggunakan [[Wahana antariksa|wahana-wahana antariksa]] — sehingga pemahaman sekarang mengenai formasi dan evolusi sistem keplanetan ini sudah sangat baik, walaupun masih ada penemuan-penemuan baru yang terjadi.<ref name="geology">{{cite book|author=Bell III, J. F.; Campbell, B. A.; Robinson, M. S.|title=Remote Sensing for the Earth Sciences: Manual of Remote Sensing|publisher=John Wiley & Sons|edition = 3rd|year=2004|url=http://marswatch.tn.cornell.edu/rsm.html|accessdate = 23 August 2006}}</ref>
[[Berkas:dust.devil.mars.arp.750pix.jpg|jmpl|Titik hitam di atas ialah sebuah [[setan debu]] (''dust devil'') yang tengah memanjat suatu kawah di [[Mars]]. Ini serupa dengan [[tornado]] yang berpilin dan berpindah-pindah, menghasilkan "ekor" yang panjang dan gelap. Citra oleh [[NASA]].]]
Tata Surya dibagi menjadi beberapa kelompok: planet-planet bagian dalam, [[sabuk asteroid]], dan planet-planet bagian luar. Planet-planet bagian dalam adalah [[Planet kebumian|planet-planet bersifat kebumian]] yaitu [[Merkurius]], [[Venus]], [[Bumi]] dan [[Mars]]. Planet-planet bagian luar adalah [[Raksasa gas|raksasa-raksasa gas]] Tata Surya yaitu [[Jupiter]], [[Saturnus]], [[Uranus]], dan [[Neptunus]].<ref name="planets">{{cite web|author = Grayzeck, E.; Williams, D. R.| date = 11 May 2006|url=http://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/|title = Lunar and Planetary Science|publisher = NASA|accessdate = 21 August 2006}}</ref> Apabila kita pergi lebih jauh lagi, maka akan ditemukan [[Objek trans-Neptunus|benda-benda trans-Neptunus]]: pertama [[sabuk Kuiper]] dan akhirnya [[awan Oort]] yang bisa membentang sampai satu tahun cahaya.
Terbentuknya planet-planet bermula pada sebuah [[cakram protoplanet]] yang mengitari Matahari pada periode-periode awalnya. Dari cakram ini terwujudlah gumpalan-gumpalan materi melalui proses yang melibatkan tarikan gravitasi, benturan, dan akresi; gumpalan-gumpalan ini kemudian lama-kelamaan menjadi kumpulan protoplanet.
Karena [[tekanan radiasi]] dari [[angin surya]] terus mendorong materi-materi yang belum menggumpal, hanya planet-planet yang massanya cukup besar yang mampu mempertahankan atmosfer berbentuk gas. Planet-planet muda ini terus menyapu dan memuntahkan materi-materi yang tersisa, menghasilkan sebuah periode penghancuran yang hebat. Sisa-sisa periode ini bisa dilihat melalui banyaknya [[Kawah tabrakan|kawah-kawah tabrakan]] di permukaan Bulan. Adapun dalam jangka waktu ini sebagian dari protoplanet-protoplanet yang ada mungkin bertabrakan satu sama lain; [[Hipotesis tubrukan raksasa|kemungkinan besar]] tabrakan seperti itulah yang melahirkan Bulan kita.<ref name="Montmerle2006">{{cite journal|last=Montmerle|first=Thierry|coauthors=Augereau, Jean-Charles; Chaussidon, Marc et al.|title=Solar System Formation and Early Evolution: the First 100 Million Years|journal=Earth, Moon, and Planets|volume=98|issue=1-4|publisher=Spinger|pages=39–95|year=2006|doi=10.1007/s11038-006-9087-5| bibcode=2006EM&P...98...39M|ref=harv}}</ref>
Ketika suatu planet mencapai massa tertentu, materi-materi dengan massa jenis yang berlainan mulai saling memisahkan diri dalam proses yang disebut [[diferensiasi planet]]. Proses demikian bisa menghasilkan inti yang berbatu-batu atau terdiri dari materi-materi logam, diliputi oleh lapisan mantel dan lalu permukaan luar. Inti planet ini bisa terbagi menjadi daerah-daerah yang padat dan cair, dan beberapa mampu menghasilkan [[medan magnet]] mereka sendiri, sehingga planet dapat terlindungi dari angin surya.<ref>Montmerle, 2006, hal. 87–90</ref>
Panas di bagian dalam sebuah planet atau bulan datang dari benturan yang dihasilkan sendiri oleh planet/bulan tersebut, atau oleh materi-materi radioaktif (misalnya [[uranium]], [[torium]], atau [[Aluminium#Isotop|<sup>26</sup>Al]]), 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 akan menjadi dingin lebih cepat dan kegiatan-kegiatan geologisnya akan berakhir, terkecuali pembentukan kawah-kawah tabrakan.<ref name="new solar system">{{cite book|editor=Beatty, J.K.; Petersen, C.C.; Chaikin, A.|title=The New Solar System|publisher=Cambridge press|url=http://books.google.com/?id=iOezyHMVAMcC&pg=PA70|page=70edition = 4th|year=1999|isbn =0-521-64587-5}}</ref>
=== Astronomi bintang ===
{{Main|Bintang}}
[[Berkas:NGC 6302 Hubble 2009.full.jpg|jmpl|309x309px|Gas yang dimuntahkan oleh bintang yang sekarat dalam [[nebula planeter]] akan memiliki bentuk yang relatif teratur.]]
Untuk memahami alam semesta, penelitian atas [[Bintang|bintang-bintang]] dan bagaimana mereka [[Evolusi bintang|berevolusi]] sangatlah fundamental. Astrofisika yang berkenaan dengan bintang sendiri bisa diketahui baik lewat segi pengamatan maupun segi teoretis, serta juga melalui simulasi komputer.<ref name=Amos7>Harpaz, 1994, hal. 7–18</ref>
Bintang [[Pembentukan bintang|terbentuk]] pada [[Awan molekul raksasa|awan-awan molekul raksasa]], yaitu daerah-daerah yang padat akan debu dan gas. Ketika kehilangan kestabilannya, serpihan-serpihan dari awan-awan ini bisa runtuh di bawah gaya gravitasi dan membentuk [[protobintang]]. Apabila bagian intinya mencapai kepadatan dan suhu tertentu, [[fusi nuklir]] akan dipicu dan akan terbentuklah sebuah bintang [[deret utama]].<ref name=Smith2004/>
Nyaris semua unsur yang lebih berat dari [[hidrogen]] dan [[helium]] merupakan hasil dari [[Nukleosintesis|proses]] yang terjadi di dalam inti bintang-bintang.<ref name=Amos7/>
Ciri-ciri yang akan dimiliki oleh suatu bintang secara garis besar ditentukan oleh massa awalnya: semakin besar massanya, maka semakin tinggi pula luminositasnya, dan semakin cepat pula ia akan menghabiskan bahan bakar hidrogen pada inti. Lambat laun, bahan bakar hidrogen ini akan diubah menjadi helium, dan bintang yang bersangkutan akan mulai berevolusi. Untuk melakukan fusi helium, diperlukan suhu inti yang lebih tinggi, oleh sebab itu intinya akan semakin padat dan ukuran bintang pun berlipat ganda — bintang ini telah menjadi sebuah [[raksasa merah]]. Fase raksasa merah ini relatif singkat, sampai bahan bakar heliumnya juga sudah habis terpakai. Kalau bintang tersebut memiliki massa yang sangat besar, maka akan dimulai fase-fase evolusi di mana ia semakin mengecil secara bertahap, sebab terpaksa melakukan fusi nuklir terhadap unsur-unsur yang lebih berat.<ref name=Amos>Harpaz, 1994</ref>
Adapun nasib akhir sebuah bintang bergantung pula pada massa. Jika massanya lebih dari sekitar delapan kali lipat Matahari kita, maka gravitasi intinya akan runtuh dan menghasilkan sebuah [[supernova]];<ref>Harpaz, 1994, hal. 173–178</ref> jika tidak, akan menjadi [[nebula planet]], dan terus berevolusi menjadi sebuah [[katai putih]].<ref>Harpaz, 1994, hal. 111–118</ref> Yang tersisa setelah supernova meletus adalah sebuah [[bintang neutron]] yang sangat padat, atau, apabila materi sisanya mencapai tiga kali lipat massa Matahari, [[lubang hitam]].<ref name="Cambridge atlas">{{cite book|editor= Audouze, Jean; Israel, Guy|title=The Cambridge Atlas of Astronomy|url= https://archive.org/details/cambridgeatlasof0000unse|edition=3rd|publisher=Cambridge University Press|year=1994|isbn=0-521-43438-6}}</ref> [[Bintang biner|Bintang-bintang biner]] yang saling berdekatan evolusinya bisa lebih rumit lagi, misalnya, bisa terjadi pemindahan massa ke arah bintang rekannya yang dapat menyebabkan supernova.<ref>Harpaz, 1994, hal. 189–210</ref>
Nebula-nebula planet dan supernova-supernova diperlukan untuk proses distribusi [[logam]] di [[medium antarbintang]]; kalau tidak demikian, seluruh bintang-bintang baru (dan juga sistem-sistem planet mereka) hanya akan tersusun dari hidrogen dan helium saja.<ref>Harpaz, 1994, hal. 245–256</ref>
=== Astronomi galaksi ===
{{Main|Astronomi galaksi}}
[[Berkas:Milky Way Spiral Arm.svg|ka|jmpl|Struktur lengan-lengan spiral [[Bima Sakti]] yang sudah teramati.]]
[[Tata Surya]] kita beredar di dalam [[Bima Sakti]], sebuah [[Galaksi#Spiral|galaksi spiral]] berpalang di [[Grup Lokal]]. Ia merupakan salah satu yang paling menonjol di kumpulan galaksi tersebut. Bima Sakti merotasi materi-materi gas, debu, bintang, dan benda-benda lain, semuanya berkumpul akibat tarikan gaya gravitasi bersama. Bumi sendiri terletak pada sebuah lengan galaksi berdebu yang ada di bagian luar, sehingga banyak daerah-daerah Bima Sakti yang tidak terlihat.
Pada pusat galaksi ialah bagian inti, semacam tonjolan berbentuk 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 isinya kaya akan fenomena-fenomena pembentukan bintang, sehingga memuat banyak bintang-bintang muda ([[Metalisitas|metalisitas populasi I]]). Cakram ini lalu diliputi oleh [[cincin galaksi]] yang berisi bintang-bintang yang lebih tua ([[Metalisitas|metalisitas populasi II]]) dan juga [[Gugusan bintang bola|gugusan-gugusan bintang berbentuk bola]] (''globular''), yaitu semacam kumpulan-kumpulan bintang yang relatif lebih padat.<ref>{{cite web|last = Ott|first = Thomas|date = 24 August 2006|url = http://www.mpe.mpg.de/ir/GC/index.php|title = The Galactic Centre|publisher = Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik|accessdate = 8 September 2006|archive-date = 2004-09-25|archive-url = https://web.archive.org/web/20040925044354/http://www.mpe.mpg.de/ir/GC/index.php|dead-url = yes}}</ref>
Daerah di antara bintang-bintang disebut [[medium antarbintang]], yaitu daerah dengan kandungan materi yang jarang — bagian-bagiannya yang relatif terpadat adalah [[Awan molekul|awan-awan molekul]] berisi [[hidrogen]] dan unsur lainnya, tempat di mana banyak bintang baru akan lahir. Awalnya akan terbentuk sebuah [[inti pra-bintang]] atau [[nebula gelap]] yang merapat dan kemudian runtuh (dalam volume yang ditentukan oleh [[panjang Jeans]]) untuk membangun protobintang.<ref name=Smith2004>{{cite book|first=Michael David|last=Smith|year=2004|pages=53–86|title=The Origin of Stars|chapter=Cloud formation, Evolution and Destruction|publisher=Imperial College Press|isbn=1860945015|url=http://books.google.com/?id=UVgBoqZg8a4C&dq}}</ref>
Ketika sudah banyak bintang besar yang muncul, mereka akan mengubah awan molekul menjadi awan [[daerah H II]], yaitu awan dengan gas berpijar dan plasma. Pada akhirnya [[Angin bintang|angin]] serta ledakan supernova yang berasal dari bintang-bintang ini akan memencarkan awan yang tersisa, biasanya menghasilkan sebuah (atau lebih dari satu) [[Gugusan terbuka|gugusan bintang terbuka]] yang baru. Gugusan-gugusan ini lambat laun berpendar, dan bintang-bintangnya bergabung dengan Bima Sakti.<ref>{{cite book|first=Michael David|last=Smith|year=2004|pages=185–199|title=The Origin of Stars|chapter=Massive stars|publisher=Imperial College Press|isbn=1860945015|url=http://books.google.com/?id=UVgBoqZg8a4C&dq}}</ref>
Sejumlah penelitian kinematika berkenaan 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 disebut [[materi gelap]] yang bertanggung jawab atas sebagian besar massa keseluruhan, tetapi banyak hal yang belum diketahui mengenai materi misterius ini.<ref>{{cite journal|author=Van den Bergh, Sidney|title=The Early History of Dark Matter|journal=Publications of the Astronomy Society of the Pacific|year=1999|volume=111|issue=760|pages=657–660|url=http://www.journals.uchicago.edu/doi/full/10.1086/316369|doi=10.1086/316369|ref=harv|arxiv=astro-ph/9904251|bibcode=1999PASP..111..657V}}{{Pranala mati|date=Maret 2022 |bot=InternetArchiveBot |fix-attempted=yes }}</ref>
=== Astronomi ekstragalaksi ===
{{Main|Astronomi ekstragalaksi}}
[[Berkas:Abell.lensing.arp.750pix.jpg|jmpl|391x391px|Citra di atas menampilkan gugus galaksi dengan [[lensa gravitasional]] yang berdiameter sangat besar, yaitu 2 juta [[tahun cahaya]]; ini adalah gambar dari [[Gugusan galaksi|gugus galaksi]] [[Abell 1689]]. Efek lensa itu dihasilkan medan gravitasi gugusan dan membelokkan cahaya sehingga gambar salah satu benda yang lebih jauh diperbesar dan terdistorsi.]]
Penelitian benda-benda yang berada di luar galaksi kita — astronomi ekstragalaksi — merupakan cabang yang mempelajari [[Pembentukan dan perkembangan galaksi|formasi dan evolusi galaksi-galaksi]], [[Klasifikasi morfologis galaksi|morfologi dan klasifikasi]] mereka, serta pengamatan atas galaksi-[[galaksi aktif]] beserta [[Grup dan gugusan galaksi|grup-grup dan gugusan-gugusan galaksi]]. Ini, terutama yang disebutkan belakangan, penting untuk memahami [[Alam semesta teramati|struktur alam semesta dalam skala besar]].
Kebanyakan [[galaksi]] akan membentuk wujud-wujud tertentu, sehingga pengklasifikasiannya bisa disusun berdasarkan wujud-wujud tersebut. Biasanya, mereka dibagi-bagi menjadi [[Galaksi spiral|galaksi-galaksi spiral]], [[Galaksi elips|elips]], dan [[Galaksi tak beraturan|tak beraturan]].<ref>{{cite web|last = Keel|first = Bill|date = 1 August 2006|url=http://www.astr.ua.edu/keel/galaxies/classify.html|title = Galaxy Classification|publisher = University of Alabama|accessdate = 8 September 2006}}</ref>
Persis seperti namanya, galaksi elips berbentuk seperti [[elips]]. Bintang-bintang berputar pata garis edarnya secara [[acak]] tanpa menuju arah yang jelas. Galaksi-galaksi seperti ini kandungan debu 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 inti gugusan galaksi, dan bisa terlahir melalui peleburan galaksi-galaksi besar.
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 adalah bintang-bintang muda yang bermassa besar dan berpijar biru. Umumnya, galaksi spiral akan dikelilingi oleh cincin yang tersusun atas bintang-bintang yang lebih tua. Contoh galaksi semacam ini adalah [[Bima Sakti]] dan [[Galaksi Andromeda|Andromeda]].
Galaksi-galaksi tak beraturan bentuknya kacau dan tidak menyerupai bangun tertentu seperti spiral atau elips. Kira-kira seperempat dari galaksi-galaksi tergolong tak beraturan, barangkali disebabkan oleh interaksi gravitasi.
Sebuah galaksi dikatakan aktif apabila memancarkan jumlah energi yang signifikan dari sumber selain bintang-bintang, debu, atau gas; juga, apabila sumber tenaganya berasal dari daerah padat di sekitar inti — kemungkinan sebuah lubang hitam supermasif yang memancarkan radiasi benda-benda yang ia telan.
Apabila sebuah galaksi aktif memiliki radiasi spektrum [[radio]] yang sangat terang serta memancarkan jalaran gas dalam jumlah besar, maka galaksi tersebut tergolong [[galaksi radio]]. Contoh galaksi seperti ini adalah [[Galaksi Seyfert|galaksi-galaksi Seyfert]], [[kuasar]], dan [[blazar]]. Kuasar sekarang diyakini sebagai benda yang paling dapat dipastikan sangat cemerlang; tidak pernah ditemukan spesimen yang redup.<ref>{{cite web|url=http://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/science/know_l1/active_galaxies.html|title = Active Galaxies and Quasars|publisher = NASA|accessdate = 8 September 2006}}</ref>
Struktur skala besar dari alam semesta sekarang digambarkan sebagai kumpulan dari grup-grup dan gugusan-gugusan galaksi. Struktur ini diklasifikasi lagi dalam sebuah hierarki pengelompokan; yang terbesar adalah [[maha-gugusan]] (''supercluster''). Kemudian kelompok-kelompok ini disusun menjadi [[Filamen galaksi|filamen-filamen]] dan dinding-dinding galaksi, dengan [[kehampaan]] di antara mereka.<ref name="evolving universe">{{cite book|first=Michael|last=Zeilik|title=Astronomy: The Evolving Universe|url=https://archive.org/details/astronomyevolvin0000zeil|edition=8th|publisher=Wiley|year=2002|isbn=0-521-80090-0}}</ref>
{{Kosmologi}}
=== Kosmologi ===
{{Main|Kosmologi fisik}}
Kosmologi, berasal dari bahasa Yunani ''kosmos'' (κόσμος, "dunia") dan akhiran ''-logia'' dari ''logos'' (λόγος, "pembelajaran") dapat dipahami sebagai upaya meneliti alam semesta secara keseluruhan.
Pengamatan atas struktur skala besar 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) adalah teori [[Dentuman Besar]], yang menyatakan bahwa dunia bermula pada satu titik dan mengembang selama 13,7 miliar tahun sampai ke masa sekarang.<ref name=Dodelson2003/> Gagasan ini bisa dilacak kembali pada penemuan [[radiasi latar belakang gelombang mikro kosmis]] pada tahun 1965.<ref name=Dodelson2003>{{cite book|last=Dodelson|first=Scott|title=Modern cosmology|url=https://archive.org/details/moderncosmology00dode|year=2003|isbn=9780122191411|publisher=[[Academic Press]]|pages=[https://archive.org/details/moderncosmology00dode/page/n15 1]–22}}</ref>
Selama proses pengembangan ini, alam telah mengalami beberapa tingkat evolusi. Pada awalnya, diduga bahwa terdapat [[inflasi kosmik]] yang sangat cepat, mengakibatkan homogenisasi pada kondisi-kondisi awal. Setelah itu melalui [[nukleosintesis]] dihasilkan ketersediaan unsur-unsur untuk periode awal alam semesta.<ref name=Dodelson2003/> (Lihat juga [[nukleokosmokronologi]].)
Ketika atom-atom pertama bermunculan, antariksa menjadi transparan terhadap radiasi, melepaskan energi yang sekarang dikenal sebagai radiasi CMB. Alam semesta yang tengah mengembang pun memasuki Zaman Kegelapan, sebab tidak ada sumber daya bintang yang bisa memancarkan cahaya.<ref name="cosmology 101">{{cite web|last = Hinshaw|first = Gary|date = 13 July 2006|url=http://map.gsfc.nasa.gov/m_uni.html|title = Cosmology 101: The Study of the Universe|publisher = NASA WMAP|accessdate = 10 August 2006}}</ref>
Susunan materi yang hierarkis mulai terbentuk lewat variasi-variasi kecil pada massa jenis. Materi lalu terhimpun pada daerah-daerah dengan massa jenis yang paling tinggi, melahirkan awan-awan gas dan bintang-bintang yang paling purba ([[Metalisitas|metalisitas III]]). Bintang-bintang besar ini memicu proses [[reionisasi]] dan dipercaya telah menciptakan banyak unsur-unsur berat pada alam semesta dini; unsur-unsur ini cenderung meluruh kembali menjadi unsur-unsur yang lebih ringan, memperpanjang siklus.<ref>Dodelson, 2003, hal. 216–261</ref>
Pengumpulan yang dipicu oleh gravitasi mengakibatkan materi membentuk filamen-filamen dan menyisakan ruang-ruang hampa di antaranya. Lambat laun, gas dan debu melebur dan membentuk galaksi-galaksi primitif. Lama-kelamaan semakin banyak materi yang ditarik, dan tersusun menjadi grup dan gugusan galaksi. Pada akhirnya, maha-gugusan yang lebih besar pun terwujud.<ref>{{cite web|url=http://www.damtp.cam.ac.uk/user/gr/public/gal_lss.html|title = Galaxy Clusters and Large-Scale Structure|publisher = University of Cambridge|accessdate = 8 September 2006}}</ref>
Benda-benda lain yang memegang peranan penting dalam struktur alam semesta adalah [[materi gelap]] dan [[energi gelap]]. Benda-benda inilah yang ternyata merupakan komponen utama dunia kita, di mana massa mereka mencapai 96% dari massa keseluruhan alam semesta. Oleh sebab itu, upaya-upaya terus dibuat untuk meneliti dan memahami segi fisika benda-benda ini.<ref>{{cite web|last = Preuss|first = Paul|url = http://www.lbl.gov/Science-Articles/Archive/dark-energy.html|title = Dark Energy Fills the Cosmos|publisher = U.S. Department of Energy, Berkeley Lab|accessdate = 8 September 2006|archive-date = 2006-08-11|archive-url = https://web.archive.org/web/20060811215815/http://www.lbl.gov/Science-Articles/Archive/dark-energy.html|dead-url = yes}}</ref>
== Penelitian-penelitian interdisipliner ==
Astronomi dan astrofisika telah mengambangkan hubungan yang kuat dengan cabang-cabang ilmu pengetahuan lainnya. Misalnya [[arkeoastronomi]], yang mempelajari astronomi kuno atau tradisional dalam konteks budaya masing-masing mempergunakan bukti-bukti [[arkeologi]]s dan [[antropologi]]s. Atau [[astrobiologi]], kali ini mempelajari kelahiran dan perkembangan sistem-sistem biologis di alam semesta; terutama sekali pada topik kehidupan di planet lain.
Ada juga cabang yang meneliti [[Zat kimia|zat-zat kimia]] yang ditemukan di luar angkasa; bagaimana mereka terwujud, berperilaku, dan terhancurkan. Ini dinamakan [[astrokimia]]. Zat-zat yang hendak dipelajari biasanya ditemukan pada [[awan molekul]], walau ada juga yang terdapat di bintang bersuhu rendah, [[katai coklat]], atau planet. Lalu [[kosmokimia]], ilmu serupa yang lebih mengarah ke penelitian unsur-unsur dan variasi-variasi rasio [[isotop]] pada Tata Surya. Ilmu-ilmu ini bisa menggambarkan persinggungan dari ilmu-ilmu astronomi dan kimia. Bahkan sekarang ada [[astronomi forensik]], di mana metode-metode astronomi dipakai untuk memecahkan masalah-masalah hukum dan sejarah.
== Astronomi amatir ==
{{Main|Astronomi amatir}}
[[Berkas:Telescope trailer 22.jpg|ka|jmpl|lurus|Astronom amatir bisa membangun peralatan mereka sendiri dan menyelenggarakan pesta-pesta dan pertemuan astronomi, contohnya komunitas [[Stellafane]].]]
Sebagaimana disebutkan, astronomi ialah salah satu dari sedikit cabang ilmu di mana tenaga amatir dapat berkontribusi banyak.<ref>{{cite journal
|last = Mims III|first = Forrest M.
|title=Amateur Science—Strong Tradition, Bright Future
|journal=Science|year=1999|volume=284|issue=5411
|pages=55–56
|url=http://www.sciencemag.org/cgi/content/full/284/5411/55
|accessdate=6 December 2008
|doi=10.1126/science.284.5411.55
|quote=Astronomy has traditionally been among the most fertile fields for serious amateurs [...]
|ref = harv|bibcode = 1999Sci...284...55M }}</ref> Secara keseluruhan, astronom-astronom amatir mengamati berbagai benda dan fenomena angkasa, terkadang bahkan dengan [[Pembuatan teleksop amatir|peralatan yang mereka buat sendiri]]. Yang jamak diamati yaitu Bulan, planet, bintang, komet, hujan meteor, dan [[Objek langit dalam|benda-benda langit dalam]] seperti gugusan bintang, galaksi, dan nebula. Salah satu cabang astronomi amatir adalah [[astrofotografi]] amatir, yang melibatkan mengambilan foto-foto langit malam. Banyak yang memilih menjadi astrofotografer yang berspesialis dalam objek atau peristiwa tertentu.<ref>{{cite web|url=http://www.amsmeteors.org/|title = The Americal Meteor Society|accessdate = 24 August 2006}}</ref><ref>{{cite web|first=Jerry|last=Lodriguss|url=http://www.astropix.com/|title = Catching the Light: Astrophotography|accessdate = 24 August 2006}}</ref>
Kebanyakan astronom amatir bekerja dalam astronomi optikal, walau sebagian kecil ada 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 adalah [[Karl Jansky]], yang memulai kegiatan ini pada dekade 1930-an. Amatir jenis 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'').<ref>{{cite web|author=Ghigo, F.|date = 7 February 2006|url=http://www.nrao.edu/whatisra/hist_jansky.shtml|title = Karl Jansky and the Discovery of Cosmic Radio Waves|publisher = National Radio Astronomy Observatory|accessdate = 24 August 2006}}</ref><ref>{{cite web|url=http://www.users.globalnet.co.uk/~arcus/cara/|title = Cambridge Amateur Radio Astronomers|accessdate = 24 August 2006}}</ref>
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 variabel|bintang-bintang variabel]]. Seiring dengan perkembangan teknologi digital, astrofotografi amatir juga semakin efektif dan semakin giat memberikan sumbangan ilmu.<ref>{{cite web|url=http://www.lunar-occultations.com/iota/iotandx.htm|title = The International Occultation Timing Association|accessdate = 24 August 2006}}</ref><ref>{{cite web|url=http://cbat.eps.harvard.edu/special/EdgarWilson.html|title = Edgar Wilson Award|publisher = IAU Central Bureau for Astronomical Telegrams|accessdate = 24 October 2010}}</ref><ref>{{cite web|url=http://www.aavso.org/|title = American Association of Variable Star Observers|publisher = AAVSO|accessdate = 3 February 2010}}</ref>
== Daftar persoalan astronomi yang belum terpecahkan ==
{{See also|Daftar persoalan fisika yang belum terpecahkan}}
Meskipun sebagai ilmu pengetahuan astronomi telah mengalami kemajuan-kemajuan yang sangat pesat dan membuat terobosan-terobosan yang sangat besar dalam upaya memahami alam semesta dan segala isinya, masih ada beberapa pertanyaan penting yang belum bisa terjawab. Untuk memecahkan permasalahan seperti ini, boleh jadi diperlukan pembangunan peralatan-peralatan baru baik di permukaan Bumi maupun di antariksa. Selain itu, mungkin juga diperlukan perkembangan baru dalam fisika teoretis dan eksperimental.
* Apakah asal usul spektrum massa bintang? Maksudnya, mengapa astronom terus mengamati persebaran massa yang sama — yaitu, [[fungsi massa awal]] yang sama — walaupun keadaan awal terwujudnya bintang-bintang berbeda-beda?<ref>{{cite journal
|last = Kroupa|first = Pavel
|title=The Initial Mass Function of Stars: Evidence for Uniformity in Variable Systems
|journal=Science|year=2002|volume=295|issue=5552
|pages=82–91
|url=http://www.sciencemag.org/cgi/content/full/295/5552/82?ijkey=3Dzzwlrn9nK7LUM&keytype=3Dref&siteid=3Dsci
|accessdate=28 May 2007
|doi=10.1126/science.1067524
|pmid=11778039
|ref = harv|arxiv = astro-ph/0201098 |bibcode = 2002Sci...295...82K }}</ref> Diperlukan pemahaman yang lebih dalam akan pembentukan bintang dan planet.
* Adakah wujud [[Kehidupan ekstraterestrial|kehidupan lain di alam semesta]]? Adakah wujud kehidupan ''cerdas'' lain di alam semesta? Kalau ada, apa jawaban dari [[paradoks Fermi]]? Apabila ada kehidupan lain di luar Bumi, implikasinya, baik ilmiah maupun filosofis, sangat penting.<ref>{{cite web
|url=http://www.astrobio.net/news/article236.html
|title = Complex Life Elsewhere in the Universe?
|publisher = Astrobiology Magazine|accessdate = 12 August 2006}}</ref><ref>{{cite web
|url=http://www.bigear.org/vol1no2/sagan.htm
|title = The Quest for Extraterrestrial Intelligence
|publisher = Cosmic Search Magazine
|accessdate = 12 August 2006}}</ref> Apakah Tata 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 ada semacam [[Seleksi Alam Kosmologis|seleksi alam dalam skala kosmologis]]? Apa sebenarnya yang menyebabkan [[inflasi kosmik]] dini, sehingga alam menjadi homogen? Kenapa terdapat [[asimetri barion]] di alam semesta?
* Apa hakikat sebenarnya dari [[materi gelap]] dan [[energi gelap]]? Mereka telah mendominasi proses perkembangan dan, pada akhirnya, nasib dari jagat raya, tetapi sifat-sifat mendasar mereka tetap belum dipahami.<ref name="physics questions">{{cite web
|url = http://www.pnl.gov/energyscience/01-02/11-questions/11questions.htm
|title = 11 Physics Questions for the New Century
|publisher = Pacific Northwest National Laboratory
|accessdate = 12 August 2006
|archiveurl = https://web.archive.org/web/20060203152634/http://www.pnl.gov/energyscience/01-02/11-questions/11questions.htm
|archivedate = 2006-02-03
|dead-url = yes
}}</ref> Apa yang akan terjadi di [[Akhir alam semesta|penghujung waktu]]?<ref>{{cite web
|last = Hinshaw|first = Gary|date = 15 December 2005
|url = http://map.gsfc.nasa.gov/m_uni/uni_101fate.html
|title = What is the Ultimate Fate of the Universe?
|publisher = NASA WMAP|accessdate = 28 May 2007}}</ref>
* Bagaimana galaksi-galaksi pertama terbentuk? Bagaimana lubang-lubang hitam supermasif terbentuk?
* Apa yang menghasilkan [[sinar kosmik berenergi ultratinggi]]?
== Lihat pula ==
{{Col-begin}}
{{Col-break}}
* [[
* [[
* [[
* [[
* [[
* [[
* [[Rasi bintang]]
* [[Astronom|Astronom dan astrofisikawan]]
* [[Garis waktu
* [[Garis waktu
* [[Garis waktu
* [[Garis waktu
* [[Garis waktu
* [[Garis waktu
* [[Garis waktu
{{Col-break}}
* [[Garis waktu astronomi
* [[Garis waktu
* [[Garis waktu
* [[Garis waktu
* [[Garis waktu teleskop dan observatorium]]
* [[Garis waktu satelit buatan dan space probe]]
* ''[[
* ''[[American Astronomical Society]]''
* ''[[Royal Astronomical Society]]''
* ''[[European Southern Observatory]]''
* [[Astronomi di Indonesia]]
* [[Himpunan Astronomi Amatir Jakarta]]
* [[Jogja Astro Club]]
* [[Departemen Astronomi]]
* [[Institut Teknologi Bandung]]
* [[Observatorium Bosscha]]
* [[Daftar istilah astronomi]]
{{Col-break}}
{{Portal|Astronomi}}
{{Col-break}}
{{Col-end}}
==
{{reflist|3}}
== Daftar pustaka ==
* {{cite book|first=George|last=Forbes|title=History of Astronomy|publisher=Plain Label Books|location=London|year=1909|isbn=1603031596}} Bisa didapat melalui [http://www.gutenberg.org/etext/8172 Project Gutenberg], [http://books.google.com/books?id=hcLXcpUDqPgC&printsec=frontcover Google books]
* {{cite book
|last1 = Harpaz
|first1 = Amos
|title = Stellar Evolution
|year = 1994
|isbn = 9781568810126
|url = http://books.google.com/?id=kd4VEZv8oo0C&dq
|publisher = A K Peters, Ltd
}}
== Pranala luar ==
=== Organisasi Dalam Negeri ===
* [http://www.
* [http://bosscha.itb.ac.id/ Observatorium Bosscha]
* [http://www.lapan.go.id/ Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20110421183755/http://lapan.go.id/ |date=2011-04-21 }}
=== Organisasi Internasional ===
* [http://www.
* [http://
* [http://www.drastronomy.com/ Durham Region Astronomical Association]
* [http://www.noao.edu/ National Optical Astronomy Observatories] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/19970129013230/http://www.noao.edu/ |date=1997-01-29 }}
* [http://www.nyaa-starfest.com/ North York Astronomical Association]
*
* [http://www.ras.org.uk/ Royal Astronomical Society (UK)]
* [http://www.astro.cz/ Czech Astronomical Society]
* [http://www.hia-iha.nrc-cnrc.gc.ca/ Herzberg Institute of Astrophysics] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20040124051103/http://www.hia-iha.nrc-cnrc.gc.ca/ |date=2004-01-24 }}
* [http://www.slasonline.org/ Saint Louis Astronomical Society]
* [http://ciclops.lpl.arizona.edu/ Cassini Imaging Laboratory]
* [http://open-site.org/Science/Astronomy/ Open Encyclopedia Project]
{{cabang ilmu alam}}
{{Astronomy navbox}}
{{Authority control}}
[[
| |||