קרינת הרקע הקוסמית באורכי גל שבין 1–2 מ"מ (150–300 גיגה-הרץ) היא קרינה המגיעה מן החלל והיא כמעט אחידה מכל הכוונים. קרינת הרקע מספקת מידע רב מאוד על ראשית היקום, והיא אחת העדויות הראשיות למפץ הגדול. התצפיות מתבצעות מלוויינים, מטלסקופים שמוטסים על גבי כדורים פורחים ומטלסקופים קרקעיים הממוקמים על פסגות הרים ומקומות ייחודיים נוספים. התאוריה המקובלת על מקור קרינת הרקע הוא כי הקרינה מתארת את הרגע שבו היונים החיוביים והשליליים התחברו והפכו לאטומים נייטרליים, אז היקום הפך לשקוף לכל סוגי הקרינה האלקטרומגנטית, ולפני כן היה עשוי פלסמה שאינה מאפשרת מעבר אור. ההבדלים המזעריים בקרינה מכל כוון מספקים את התמונה של היקום כפי שהיה בעת ההיא, כ-380 אלף שנה לאחר המפץ הגדול. התצפיות מנסות למפות את התפלגות הקרינה באופן המדויק ביותר, בכל הכוונים בשמיים. המיפוי המקיף והמדויק ביותר נכון לשנת 2012 הוא של לוויין המחקר WMAP, כאשר לוויין המחקר פלאנק (Planck Surveyor) ביצע מיפוי מדויק יותר. תצפיות קרקעיות מוסיפות מידע נוסף, למשל מפה של קיטוב הקרינה.
אורכי גל הקצרים מהתחום הנראה.
תצפיות באורכי הגל הקצרים: על-סגול, קרני רנטגן וקרני גמא מתבצעת כולה מאזורים גבוהים באטמוספירה או מהחלל משום שתחום קרינה זה נבלע באופן חזק ביותר באטמוספירה. כוכבים מסוימים מאירים גם בחלקים של האור העל סגול והרנטגן, אך תרומתם למראה היקום באורכי גל קצרים קטנה מאוד. תצפיות בתחומים אלו כוללות בעיקר תהליכים פיזיקליים אלימים הקשורים ללידה ומוות של כוכבים ואזורים פעילים בליבות גלקסיות. תצפיות בתחום הרנטגן הן של גופים בעלי טמפרטורה אופיינית של מיליון עד מאות מיליוני מעלות קלווין, כגון עצמים קומפקטיים ככוכבי נייטרונים או חומר בדיסקת ספיחה של חורים שחורים (אם כי החורים השחורים עצמם אינם מאירים כלל). מאז שנות ה־40 של המאה ה־20 ידוע כי גם השמש מאירה בעל סגול וברנטגן אך בצורה חלשה משמעותית מההארה בתחום האור הנראה. תצפיות בתחום קרינת הגמא בדומה לקרינת הרנטגן כוללות אירועים אלימים כסופרנובות, יצירת חורים שחורים וכן דעיכה של גרעינים כבדים. מתפרצי קרינת גמא הם האירועים האנרגטיים ביותר הידועים לנו, נכון לשנת 2020, משך שיא ההתפרצות עומד על עשרות שניות בודדות אך בזמן זה משתחררת כמות אנרגיה השווה לזו שתאיר השמש במשך כל חייה.
תחומי עיסוק.
תחומים עיקריים.
האסטרונומיה המודרנית עוסקת בשלושה תחומים עיקריים, השלובים זה בזה:
האסטרונומים משתמשים במגוון שיטות, בראש וראשונה תצפיות בטלסקופים אופטיים ורדיו-טלסקופים המותקנים במצפים שונים ברחבי העולם או על לוויינים המיוחדים לכך. על גופים במערכת השמש לומדים גם מצילומם מקרוב באמצעות לוויינים.
כמו כן, החלה להתפתח גם אסטרונומיות שאינן מסתמכות על קרינה אלקטרומגנטית הרווחת למעשה מאז ראשית האסטרונומיה. לאור גילויים חדשים במאה השנים האחרונות, נפתחו שלושה סוגי אסטרונומיות חדשות – אסטרונומיית ניוטרינו, אסטרונומיית קרינה קוסמית ואסטרונומיית גלי כבידה, תחומים אלו נמצאים בתחילתם ומרבית הידע האסטרונומי מגיע מקרינה אלקטרומגנטית.
תתי תחומים ותחומים משיקים.
ישנם תחומים נוספים שיכולים להחשב כחלק מאסטרונומיה:
ביהדות.
ביהדות נודעה חשיבות רבה לעיסוק בחישובים האסטרונומיים, לצורך קביעת הלוח העברי וקביעת זמני חגי ישראל ומועדיו, שנקבעו עד אמצע תקופת האמוראים על סמך תצפיות בירח וחישובים אסטרונומיים. על פי חז"ל, ישנה גם מצווה לחשב תקופות ומזלות, דהיינו לעסוק בחישובים אסטרונומיים ("מזל" בארמית פירושו כוכב).
חכמי הסנהדרין היו חייבים להיות בקיאים באסטרונומיה, ובידיעותיהם השתמשו לצורך תפקידיהם בקידוש החודש ועיבור השנה. את ראשי החדשים קבעו על סמך עדים שהגיעו לבית הדין והעידו שראו את הלבנה החדשה, אך מהימנותם של העדים נבדקה על סמך ההיתכנות האסטרונומית לראיית הלבנה החדשה. בתלמוד מובאים כמה כללים שעל פיהם יכלו לאמת את נכונות העדות, כגון: , כלומר, החלק החשוך של הירח (להבדיל מהצד הרחוק של הירח) לעולם לא יפנה לכיוון השמש (מכיוון שהשמש היא זאת שמאירה את הירח), ולכן עדים שהעידו שפגימת הלבנה פנתה לכיוון השמש איננה קבילה; המולד הממוצע (החודש הסינודי) הוא 29 יום 12 שעות ו־793/1080 של שעה, לאחר המולד הקודם, והלבנה אינה אמורה להיראות בארץ ישראל עד שש שעות אחרי המולד, ולכן עדים שראו את הלבנה מוקדם יותר אינם מהימנים. אך רבן גמליאל עצמו קיבל עדים כאלו, על סמך מסורת מאבותיו שלפעמים המולד האמיתי מתרחש לפני המולד הממוצע ולפעמים אחרי המולד הממוצע.
כמה מחכמי ישראל היו ידועים בבקיאותם בחכמת האסטרונומיה. האמורא שמואל העיד על עצמו שהוא בקי בשבילי הרקיע כמו בשבילי נהרדעא עירו, ואף הרמב"ם הביא באריכות חישובים אסטרונומיים מורכבים כדי ללמד את מסלולי השמש והירח לצורך הלכות קידוש החודש (משנה תורה, ספר זמנים, הלכות קידוש החודש). בתלמוד אף הובאו כמה ידיעות אסטרונומיות, כגון: חישוב ארבע התקופות; אורך שנת החמה הוא 365 יום ורבע (על פי ערובין נ"ה ע"א); שנת החמה ארוכה באחד עשר יום משנת הלבנה; ועוד.
אדווין האבל
אֵדווין פאוול האבל (באנגלית: Edwin Powell Hubble; 20 בנובמבר 1889 – 28 בספטמבר 1953) היה אסטרונום אמריקאי, הידוע בעיקר בזכות שתי תגליות מדעיות מרכזיות. האבל היה הראשון שהוכיח כי הגלקסיות הן מקבצי כוכבים ענקיים הנמצאים מחוץ לשביל החלב, שהוא בפני עצמו אך גלקסיה אחת מני רבות. כמו כן ניסח את "חוק האבל", העוסק בהתפשטות היקום, ומשמש, בין היתר, חלק מרכזי בתאוריית המפץ הגדול, שהיא אחת התאוריות המקובלות כיום באשר להיווצרות היקום והתפתחותו. האבל נחשב לאחד מגדולי האסטרונומים בכל הדורות.
חייו.
האבל נולד בשנת 1889 למשפחה אמריקנית ממעמד הביניים, בעיירה מארשפילד שבמדינת מיזורי. בילדותו עברה משפחתו לעיירה ויטון שבאילינוי, בשל עסקיו של אביו, סוכן הביטוח ג'ון האבל.
כשהיה האבל בן 8 קנה לו סבו טלסקופ שעורר את התעניינותו בנעשה בחלל. כבר בתקופת התיכון כתב מאמר על כוכב הלכת מאדים ופרסם אותו בעיתון מקומי.
בצעירותו הצטיין במיוחד באתלטיקה, נוסף על יכולתו האינטלקטואלית. את לימודי התואר הראשון סיים בקולג' בוויטון, ובשל הצטיינותו קיבל מלגה ללימודים מתקדמים באוניברסיטת שיקגו. אביו של האבל סבר כי לימודי משפטים הם הדרך הנכונה לבנו, והאבל למד באוניברסיטת שיקגו משפטים, אך השתתף גם בקורסים בנושאים שעניינו אותו יותר, ובהם פיזיקה ואסטרונומיה. בשנת 1910 זכה האבל במלגת רודז היוקרתית, שאותה העניק ססיל רודס לאמריקנים מצטיינים בלימודיהם הרוצים ללמוד באוניברסיטת אוקספורד. באוקספורד המשיך האבל בלימודי המשפטים, וקיבל תואר שני בשפה הספרדית. הגינונים הבריטיים שרכש באוקספורד ליווהו במהלך שנות חייו. בשנת 1913 מת אביו, והאבל שב לארצות הברית כדי לתמוך במשפחתו.
לאחר שובו לארצות הברית לימד האבל בבית ספר תיכון, ושימש גם מאמן כדורסל בתיכון המקומי. במקביל המשיך להגשים את חלומו להיות אסטרונום, והתקבל ללימודי תואר שני במצפה הכוכבים ירקס, שפעל בשיתוף פעולה עם אוניברסיטת שיקגו. שם השלים את לימודיו והגיש עבודת דוקטורט שעסקה בחקר הערפיליות, וכותרתה "חקירה צילומית של ערפיליות חיוורות". חקר הגלקסיות עתיד להיות אחת מתרומותיו הגדולות של האבל למדע, אך בעת שכתב את הדוקטורט שלו, לא היה ידוע טיבם המדויק של הגופים המכונים "ערפיליות", והקהילה המדעית הייתה מפולגת בהשערות שונות באשר להן. עם כניסת ארצות הברית למלחמת העולם הראשונה בשנת 1917, מיהר האבל להגיש את עבודת הדוקטורט שלו, והתגייס לצבא. שם התקדם עד לדרגת מייג'ור. לאחר שירותו הצבאי שהה זמן מה באנגליה בטרם שב לארצות הברית בשנת 1919, כדי לעבוד במצפה הר וילסון שליד לוס אנג'לס את המשרה הזאת הציע לו האסטרונום ג'ורג' אלרי הייל , מייסד המצפה.
במצפה וילסון, שבו הושלמה זמן קצר קודם לכן התקנתו של הטלסקופ בעל המראה המחזירה בקוטר 100 אינץ' (2.54 מטר) על שם הוקר (Hooker) , שהיה עד 1948 הטלסקופ הגדול בעולם, ערך האבל את תצפיותיו החשובות שהביאו לתגליות אסטרונומיות פורצות דרך, ובו עבד עד יום מותו. ב־1923 הצליח לראשונה לראות משתנים קפאידיים בגלקסיית אנדרומדה. גילוי זה חשף כי מדובר בגלקסיה נוספת לשביל החלב, ולא לערפילית בתוכו. בעקבות כך פרסם ב-1924 את תגליתו הגדולה הראשונה, כי הגלקסיות הן למעשה צבירי כוכבים ענקיים ורחוקים, ולא, כפי שסברו רבים עד אז, גופים קטנים המצויים בתוך שביל החלב. תגלית זו נעשתה באמצעות מדידת המרחק אל גלקסיית אנדרומדה, אותו העריך ב-900,000 שנות אור. בשנת 1929 פרסם את תגליתו הגדולה השנייה, כי הגלקסיות מתרחקות זו מזו במהירות עצומה, וכי יש יחס קבוע בין המרחק שבין הגלקסיות ובין המהירות שבה הן מתרחקות זו מזו. תגלית זו הייתה אישוש אמפירי להשערות שהועלו בתקופה זו, שהביאו בסופו של דבר לביסוס התאוריה המקובלת כיום בדבר התהוות היקום, תאוריה הקרויה "המפץ הגדול".
ב-26 בפברואר 1924 התחתן האבל עם גרייס ברק.
ב-1926 קבע את הסיווג המורפולוגי של הגלקסיות המוכר כסיווג האבל. ב-30 באוגוסט 1935 גילה את האסטרואיד 1373 Cincinnati .