些天体何时会近距离略过地球以及评估与地球相撞的风险。太阳系周边恆星的视差是宇宙距离尺度的起始点。在用视差测量附近恆星的距离后，可以通过比对，推测遥远恆星的各种属性。通过测量恆星的径向速度和自行，天文学家可以绘出银河系内恆星的运行轨迹，从而算出银河系暗物质的分佈。1990年代，天文学家开始利用多普勒光谱学观察太阳系周边恆星的摆动。这种方法可以用来发现一些较大的系外行星（详见系外行星侦测法）。
理论天文学.理论天文学家的研究手段包括数学模型及用电脑做数值模拟，两者各有千秋。数学模