天体物理学 天體物理學英語Astrophysics又稱天文物理學是研究宇宙的物理學這包括星體的物理性質光度密度溫度化學成分等等和星體與星體彼此之間的交互作用應用物理理論與方法天體物理學探討恆星演化恆星結構星际物质宇宙微波背景太陽系的起源和許多跟宇宙學相關的問題由於天體物理學是一門很廣泛的學問天文物理學家通常應用很多不同的學術領域包括力學電磁學統計力學量子力學相對論粒子物理學以及原子分子与光物理学等等由於近代跨學科的發展與化學生物歷史計算機工程古生物學考古學氣象學等學科的混合天體物理學目前大小分支門主要專業分支成為物理學當中最前沿的龐大領導學科是引領近代科學及科技重大發展的前導科學同時也是歷史最悠久的古老傳統科學 天體物理實驗數據大多數是依賴觀測電磁輻射獲得比較冷的星體像星際物質或星際雲會發射無線電波大爆炸後經過紅移遺留下來的微波稱為宇宙微波背景輻射研究這些微波需要非常大的無線電望遠鏡 太空探索大大地擴展了天文學的疆界太空中的觀測可讓觀測結果避免受到地球大氣層的干擾科學家常透過使用人造衛星在地球大氣層外進行紅外線紫外線伽瑪射線和X射線天文學等電磁波波段的觀測實驗以獲得更佳的觀測結果 光學天文學通常使用加裝電荷耦合元件和光譜儀的望遠鏡來做觀測由於大氣層的擾動會干涉觀測數據的品質故於地球上的觀測儀器通常必須配備調適光學系統或改由大氣層外的太空望遠鏡來觀測才能得到最優良的影像在這頻域裏恆星的可見度非常高藉著觀測化學頻譜可以分析恆星星系和星雲的化學成份 理論天體物理學家的工具包括分析模型和計算機模擬天文過程的分析模型時常能使學者更深刻地理解箇中奧妙計算機模擬可以顯現出一些非常複雜的現象或效應其背後的機制 在实践中现代天文学研究通常涉及理论和观测物理领域的大量工作天体物理学家的一些研究领域包括试图确定暗物质暗能量黑洞和其他天体的性质  以及宇宙的起源和最终命运理论天文学家还研究了太阳系的形成和演化恒星动力学和演化  星系的形成与演化 磁流体力学  宇宙中物质的大尺度结构宇宙线的起源 广义相对论狭义相对论量子和物理宇宙学其中包括弦宇宙学和天体粒子物理学 大爆炸模型的兩個理論棟樑是廣義相對論和宇宙學原理由於太初核合成理論的成功和宇宙微波背景輻射實驗證實科學家確定大爆炸模型是正確無誤最近學者又創立了ΛCDM模型來解釋宇宙的演化這模型涵蓋了宇宙暴胀cosmic inflation暗能量暗物質等等概念 理論天體物理學家及實測天體物理學家分別扮演這門學科當中的兩大主力研究者兩者專業分工理論天體物理學家通常扮演大膽假設的研究者理論不斷推陳出新實測天體物理學家扮演小心求證的研究者通常是物理實證主義的奉行者只相信觀測數據