miniatura|O Hubble: telescopio situado fóra da atmosfera que observa obxectos celestes. As súas marabillosas imaxes asombraron o mundo. É a icona da astronomía moderna. miniatura|Radiotelescopio, Effelsberg, Alemaña A astronomía, do grego ἀστρονομία, que significa etimoloxicamente "as regras das estrelas" ou astro-nomos, é a ciencia natural que estuda a orixe, evolución e eventos dos obxectos celestes; para o cal fai uso das matemáticas, a física e a química. O obxectos celestes de interese inclúen planetas, satélites, estrelas, nebulosas, galaxias e cometas. Eventos relevantes abarcan explosións de supernovas, gromos de raios gamma, quasars, blazars, púlsares e a radiación de fondo cósmico de microondas. Nun sentido máis amplo, a astronomía estuda calquera obxecto ou evento orixinado fóra da atmosfera terrestre. A cosmoloxía é unha rama da astronomía que estuda o universo como un todo.
A astronomía é unha das ciencias máis antigas. As civilizacións máis temperás das que se teñen rexistros históricos facían observacións metódicas do ceo nocturno. Entre elas están a babilónica, grega, india, exipcia, chinesa, maia e moitas dos pobos indíxenas de América. No pasado, a astronomía incluía disciplinas tan diversas coma a astrometría, a navegación astronómica, a astronomía de observación, e a elaboración de calendarios. Despois de comprender que os elementos que forman os obxectos celestes son os mesmos que conforman a Terra, e que as leis da física se aplican do mesmo xeito, naceu a astrofísica como unha aplicación da física ós fenómenos observados pola astronomía. Hoxe en día é frecuente dicir que a astronomía profesional é o mesmo cá astrofísica. Os astrónomos necesitan unha gran preparación en física, e as observacións fanse sempre nun contexto astrofísico, estando ligados con frecuencia ambos os campos.
A astronomía profesional comprende as ramas de astronomía de observación e astronomía teórica. A astronomía de observación céntrase na recollida de datos por medio de observacións dos obxectos astronómicos. Estes datos son posteriormente analizados usando os principios básicos da física. A astronomía teórica oriéntase cara ao desenvolvemento de modelos computacionais ou analíticos para describir os obxectos astronómicos e os eventos. Estes dous campos compleméntanse entre si: a astronomía teórica busca explicar os resultados da observación, e as observacións úsanse para confirmar resultados teóricos.
A astronomía é unha das poucas ciencias na que hoxe en día os afeccionados aínda teñen un papel activo. Isto é especialmente certo para o descubrimento e observación de eventos astronómicos transitorios. Os astrónomos afeccionados axudaron con moitos achados importantes de obxectos transeúntes, especialmente cometas, e na observación e seguimento da variabilidade das estrelas.
Etimoloxía Etimoloxicamente, a palabra "astronomía" provén do latín astronomĭa, que á súa vez provén do grego αστρονομία ('astronomía' composto por άστρον 'astron' «estrela» e seguido de νόμος 'nomos' «regra, norma»). A maior parte das ciencias utilizan o sufixo grego λογία ('logía' «tratado, estudo»), por exemplo cosmoloxía e bioloxía. De feito, "astronomía" debía propiamente chamarse "astroloxía", pero esta denominación foi usurpada pola pseudociencia que afirma que os asuntos humanos están correlacionados coas posicións dos corpos celeestes. Por iso non debe confundirse a astronomía coa astroloxía. Aínda que ambas comparten unha orixe común, son moi diferentes. Mentres que a astronomía é unha ciencia estudada a través do método científico, a astroloxía moderna é unha pseudociencia que segue un sistema de crenzas non probadas ou abertamente erróneas.
Uso dos termos "astronomía" e "astrofísica" "Astronomía" e "astrofísica" son sinónimos. Baseándose nas definicións estritas do dicionario, "astronomía" é a ciencia que estuda os astros, a súa formación, evolución etc., e o espazo en que se moven, mentres que a "astrofísica" é a parte da astronomía que estuda a natureza física dos astros. Algúns autores, como Frank Shu, diferencian a "astronomía", para describir o estudo cualitativo da disciplina, da "astrofísica", para describir a versión da disciplina orientada á física. Porén, xa que a maioría das investigacións astronómicas modernas tratan temas relacionados coa física, a astronomía moderna pode realmente ser chamada astrofísica. En departamentos nos que os científicos levan a cabo investigacións en campos que son astronomía pura e non astrofísica, como a astrometría, poden usarse ambos termos diferenciadamente. Isto en parte dependerá de se o departamento está historicamente afiliado cun departamento de física, e de se os astrónomos profesionais teñen graos de astronomía máis ca graos de física. As principais revistas desta materia inclúen nos seus nomes ambos termos, como, por exemplo, The Astronomical Journal, The Astrophysical Journal, e Astronomy & Astrophysics.
Historia
miniatura|Retrato de Justus Sustermans do pai da astronomía moderna, Galileo Galilei, portando un telescopio. A astronomía divídese de forma tradicional en dous grandes períodos ou etapas: a Astronomía antiga (dende a prehistoria ata Galileo Galilei) e a Astronomía científica moderna (dende Galileo Galilei ata a actualidade). Sendo a elección do punto de división o establecemento do sistema de referencia heliocéntrico.
Astronomía antiga Nos primeiros tempos da historia, a astronomía supuña só a observación e a predición dos movementos dos obxectos identificables a ollo nu (sen instrumentos). Nalgúns lugares, as primeiras culturas construíron grandes artefactos que posiblemente tiñan obxectivos astronómicos. Ademais do uso cerimonial, estes observatorios podían empregarse para determinar as estación, un factor importante para saber cando sementar e entender a lonxitude do ano.Forbes, 1909
Antes do desenvolvemento de ferramentas como o telescopio, o estudo das estrelas facíase a simple vista. As civilizacións desenvolvidas, especialmente Mesopotamia, Grecia, Persia, India, a China, Exipto e América Central, comezaron a desenvolverse ideas sobre a natureza do Universo. Destas observacións xurdiron as primeiras ideas sobre o movemento dos planetas, ciencia agora chamada astrometría. Críase que a Terra era o centro do Universo, e que o Sol, a Lúa e as estrelas xiraba ao seu arredor (modelo xeocéntrico ou tolemaico. Os astrónomos eran polo común tamén cregos, e críase que os fenómenos celestes tiñan unha influencia oculta nos sucesos na Terra (astroloxía, de astro-logos ou a razón dos astros), sendo o traballo máis importante o establecemento e mantemento do calendario.
Os gregos fixeron importantes contribucións á astronomía, pero o progreso detívose case por completo na Idade Media, excepto polo traballo dalgúns astrónomos (en particular, musulmáns) ou con achegas como as de Afonso X o Sabio coas súas táboas alfonsís ou os tratados de Alcabitius.
Ao final do século X construíuse un grande observatorio preto de Teherán polo astrónomo persa Abu-Mahmud Khojandi, quen observou unha serie de pasos meridianos do Sol, o que lle permitiu calcular a oblicuidade da eclíptica. Tamén en Persia, Omar Khayyam elaborou a reforma do calendario. No final do século IX, o persa Al-Farghani escribiu amplamente sobre o movemento dos corpos celestes. Abraham Zacuto foi o responsable no século XV de adaptar as teorías astronómicas coñecidas para a navegación da mariña portuguesa.
Revolución científica Durante o Renacemento, Nicolao Copérnico propuxo un modelo heliocéntrico do sistema solar. A súa obra foi defendida por Galileo Galilei e expandida por Johannes Kepler, primeiro que desenvolveu un sistema que describía correctamente os detalles do movemento dos planetas arredor do sol. Porén, Kepler non tivo éxito en formular unha teoría alén das leis que escribiuForbes, 1909, pp. 49–58 e foi Isaac Newton, coa invención da dinámica celeste e a lei da gravitación univeral quen finalmente explicou os movementos dos planetas. Tamén desenvolveu o telescopio de reflexión.Forbes, 1909, pp. 58–64
As melloras no tamaño e a calidade do telescopio levou a maiores descubrimentos. O astrónomo inglés John Flamsteed catalogou máis de 3000 estrelas,Chambers, Robert (1864) Chambers Book of Days catálogo ampliado por Nicolas Louis de Lacaille. O astrónomo William Herschel fixo un catálogo detallado de galaxias e en 1781 descrubiu o planeta Urano, primeiro novo planeta descuberto.Forbes, 1909, pp. 79–81
Durante os séculox XVIII e XIX, o estudo do problema dos tres corpos por parte de Leonhard Euler, Alexis Claude Clairaut e Jean le Rond d'Alembert levou a predicións máis exactas dos movementos da Lúa e os planetas. Este traballo foi refinado por Joseph-Louis Lagrange e Pierre Simon Laplace, facendo posible estimar as masas dos corpos a partir das súas perturbacións.Forbes, 1909, pp. 74–76
Coa introdución de novas tecnoloxías como o espectroscopio e a fotografía chegaron grandes avances na astronomía. Joseph von Fraunhofer descubriu unhas 600 bandas no espectro do Sol en 1814–15, que, en 1859, Gustav Kirchhoff xustificou coa presenza de diferentes elementos. Probouse que as estrelas eran similares ao Sol, mais cun amplo rango de temperaturas, masas e tamaños.
O ano 2009 foi declarado polas Nacións Unidas como Ano Internacional da Astronomía, Las Naciones Unidas declararon 2009 el Año Internacional de la Astronomía. en conmemoración do momento no que Galileo Galilei comezou o estudo dos astros co telescopio, 400 anos antes.
Astronomía observacional miniatura|250px|Observatorio ALMA no deserto de Atacama en Chile. As súas antenas traballan nun rango de ondas comprendidas entre as infravermellas e as de radio. A astronomía observacional encárgase de recompilar e almacenar a información sobre o universo observable, en contraste coa astronomía teórica, que se ocupa principalmente de calcular as implicacións medibles dos modelos físicos. Esta é a práctica e o estudo da observación de corpos celestes por medio do uso de telescopios e outros instrumentos astronómicos.
En astronomía, obtense información de xeito principal da detección e análise da radiación electromagnética. Unha división tradicional da astronomía dáse polas rexións do espectro electromagnético observadas: Astronomía óptica. Refírese ás técnicas usadas para detectar e analizar luz nas lonxitudes de onda que poden ser detectadas polo ollo, ou preto delas (arredor de 400 - 800 nm). Historicamente, a astronomía óptica ou astronomía visible é a forma máis antiga de astonomía. Astronomía infravermella. É o estudo das fontes astronómicas a partir da radiación infravermella que emiten. Para iso emprégase a espectroscopia infravermella. Aínda que en xeral se denomina infravermella a radiación electromagnética de lonxitude de onda máis longa que a da luz visible (400-700 nm) e máis curta que a da radiación de terahertzios (100-1000 μm) ou as microondas (1-1000 mm), en astronomía adoita considerarse como infravermello o rango entre 1 e 1000 micrómetros. A radioastronomía usa técnicas moi diferentes: para detectar radiación con lonxitudes de onda de mm a cm, os receptores son semellantes aos usados en radiodifusión (que usa radiación nesas lonxitudes de onda). A astronomía ultravioleta emprega lonxitudes de onde ultravioletas entre aproximadamente 100 e 3200 Å (de 10 a 320 nm). A luz a estás lonxitudes de onda é absorbida pola atmosfera terrestre, requirindo que as observacións sexan realizadas dende a parte alta da atmosfera ou dende o espazo. A astronomía de raios X usa radiación X. Tipicamente, os raios X producen emisión por sincrotóns, Bremsstrahlung sobre 107 kelvin e radación de corpos negros sobre 107 kelvin.