【博科園-科學(xué)科普】人類一直在凝視著天空尋找著周圍的宇宙的意義和秩序。盡管星座的運動——在夜空上印上圖案是最容易追蹤的，但其他的天文事件，如日食和行星的運動也被繪制和預(yù)測。

天文學(xué)的定義：天文學(xué)是研究太陽、月亮、恒星、行星、彗星、氣體、星系、氣體、塵埃和其他非地球形體和現(xiàn)象的研究。在k - 4學(xué)生的課程中NASA將天文學(xué)定義為“對恒星、行星和空間的研究。天文學(xué)和占星術(shù)在歷史上是有關(guān)聯(lián)的，但占星術(shù)不是一門科學(xué)，也不再被認(rèn)為與天文學(xué)有任何關(guān)系。下面我們將討論天文學(xué)的歷史和相關(guān)的研究領(lǐng)域也包括宇宙學(xué)。

行星狀星云NGC 7026位于天鵝座(天鵝星座)尾部的頂端。圖片版權(quán)：ESA/Hubble & NASA

從歷史上看天文學(xué)關(guān)注的是天體的觀測。它是天體物理學(xué)的近親。簡而言之，天體物理學(xué)涉及到天文學(xué)的物理學(xué)研究，并致力于研究天體的行為、性質(zhì)和運動。然而現(xiàn)代天文學(xué)包含了許多運動的要素和這些物體的特征，這兩個術(shù)語現(xiàn)在經(jīng)常被交替使用。

現(xiàn)代天文學(xué)家傾向于分成兩個領(lǐng)域：理論和觀測

觀測天文學(xué)家專注于對恒星、行星、星系等的直接研究

理論天文學(xué)家模型和分析系統(tǒng)是如何演化的

與其他大多數(shù)科學(xué)領(lǐng)域不同的是天文學(xué)家無法完全從出生到死亡的過程中觀察一個系統(tǒng);世界、恒星和星系的生命周期是數(shù)百萬到數(shù)十億年。相反，天文學(xué)家必須依靠各種進化階段的身體快照來決定它們是如何形成、演化和死亡的。因此理論和觀測天文學(xué)傾向于混合在一起，因為理論科學(xué)家使用實際收集的信息來創(chuàng)建模擬，而觀察則用來證實模型——或者表明需要對它們進行調(diào)整。

天文學(xué)被分解成許多子領(lǐng)域，使科學(xué)家能夠?qū)ｉT研究特定的物體和現(xiàn)象。

行星天文學(xué)家(也稱行星科學(xué)家)關(guān)注行星的生長、演化和死亡。雖然大多數(shù)人研究太陽系內(nèi)的世界，但有些人利用越來越多的證據(jù)來推測其他恒星周圍的行星，以假設(shè)它們可能是什么樣子。根據(jù)倫敦大學(xué)學(xué)院的標(biāo)準(zhǔn)：行星科學(xué)是一個交叉學(xué)科領(lǐng)域，包括天文學(xué)、大氣科學(xué)、地質(zhì)學(xué)、空間物理、生物學(xué)和化學(xué)。

恒星天文學(xué)家將他們的目光轉(zhuǎn)向恒星，包括黑洞、星云、白矮星和超新星，它們在恒星死亡的過程中幸存下來。加州大學(xué)洛杉磯分校(University of California,Los Angeles)表示：恒星天文學(xué)的焦點在于宇宙中發(fā)生的物理和化學(xué)過程。

2006年2月27日拍攝的木星上的紅斑。圖片：Christopher Go via NASA

太陽天文學(xué)家把他們的時間花在分析一顆恒星——我們的太陽上。根據(jù)美國國家航空航天局的：太陽光線的數(shù)量和質(zhì)量隨時間的變化而變化，從毫秒到幾十億年不等。了解這些變化可以幫助科學(xué)家認(rèn)識到地球是如何受到影響的，太陽還能幫助我們了解其他恒星的工作原理，因為它是唯一能揭示其表面細(xì)節(jié)的恒星。

銀河天文學(xué)家研究我們的銀河系，銀河系，而外星系的天文學(xué)家則在其外觀察，以確定這些恒星的集合是如何形成、變化和死亡的。威斯康星大學(xué)麥迪遜分校說：在恒星和氣體的分布、組成和物理條件中建立模式追溯星系的歷史。

宇宙學(xué)家專注于整個宇宙，從大爆炸的暴力誕生到現(xiàn)在的進化，一直到最終的死亡。天文學(xué)經(jīng)常(并不總是)是關(guān)于非常具體的，可觀察到的事物，而宇宙學(xué)通常涉及到宇宙的大規(guī)模性質(zhì)和深奧的，看不見的，有時是純理論的東西，如弦理論，暗物質(zhì)和暗能量，以及多重宇宙的概念。

天文觀測者依靠不同波長的電磁光譜(從無線電波到可見光，再到x射線和伽馬射線)來研究宇宙中廣泛的物體。第一批望遠(yuǎn)鏡專注于簡單的光學(xué)研究，用肉眼就可以看到，而今天許多望遠(yuǎn)鏡仍在繼續(xù)。

但當(dāng)光波變得或多或少的能量時，它們的運動速度就會越來越快。不同的望遠(yuǎn)鏡對于研究不同的波長是必要的。更高能的輻射，波長較短，以紫外、x射線和伽瑪射線波長的形式出現(xiàn)，而較低能量的物體則發(fā)出較長波長的紅外和無線電波。

天體測量學(xué)是天文學(xué)最古老的分支，它是太陽、月亮和行星的量度。這些運動的精確計算使得其他領(lǐng)域的天文學(xué)家能夠模擬行星和恒星的誕生和演化，并預(yù)測諸如日食和彗星的出現(xiàn)等事件。根據(jù)行星學(xué)會：天體測量法是最古老的探測太陽系外行星的方法，盡管它仍然是一個困難的過程。

早期的天文學(xué)家注意到天空中的圖案，并試圖組織它們以追蹤和預(yù)測它們的運動。這些模式被稱為星座，幫助過去的人們衡量季節(jié)。星星和其他天體的運動在世界各地被追蹤，但在中國、埃及、希臘、美索不達米亞、中美洲和印度都很流行。

2002年7月15日觀測到活躍地區(qū)太陽黑子的大視場圖像。研究人員將這幅圖像“涂”成黃色是為了美觀。圖片版權(quán)：Royal Swedish Academy of Sciences

一個天文學(xué)家的形象是一個孤獨的靈魂在夜晚的望遠(yuǎn)鏡下。在現(xiàn)實中今天最核心的天文學(xué)都是通過遠(yuǎn)程望遠(yuǎn)鏡(在地面上或在太空中)進行的觀察來完成的，這些觀測是由計算機控制的，天文學(xué)家研究計算機生成的數(shù)據(jù)和圖像。

由于攝影的出現(xiàn)，特別是數(shù)字?jǐn)z影，天文學(xué)家們提供了令人驚奇的空間圖片，不僅告訴科學(xué)，而且吸引公眾。

天文學(xué)家和太空飛行計劃也對我們的地球的研究做出了貢獻，當(dāng)時的任務(wù)是向外看(或者去月球和更遠(yuǎn)的地方)回顧并從太空拍下地球的偉大照片。