اخترفیزیک
ستاره‌شناسی مشاهداتی

ستاره‌شناسی مشاهداتی، تقسیم علم نجومی است که مربوط به ضبط داده‌ها است، در مقایسه با استروئی فیزیک نظری که عمدتاً مربوط به یافتن معیارهای قابل اندازه‌گیری از مدل‌های فیزیکی است. این عمل مشاهده اشیاء آسمانی با استفاده از تلسکوپ و دیگر دستگاه‌های نجومی است.
اکثریت مشاهدات فیزیک ستارگان با استفاده از طیف الکترومغناطیسی ساخته می‌شوند.
اخترشناسی رادیویی با طول موج بیشتر از چند میلی‌متر است. مناطق نمونه مطالعه امواج رادیویی هستند که معمولاً توسط اجسام سرد مانند محیط میان‌ستاره‌ای و ابرهای گرد و غبار منتشر می‌شوند. تابش پس زمینه مایکروویو کیهانی که انتقال به سرخ از انفجار بزرگ است؛ تپنده‌ها، که برای اولین بار در فرکانس‌های مایکروویو تشخیص داده شد. مطالعه این امواج به تلسکوپ‌های رادیویی بسیار بزرگ نیاز دارد.
اشعه مادون قرمز مطالعه تابش با طول موج است که بیش از حد طولانی است که برای چشم غیر مسلح قابل مشاهده است، اما کوتاه‌تر از امواج رادیویی است. مشاهدات مادون قرمز معمولاً با تلسکوپ‌های مشابه تلسکوپ‌های نوری آشنا ساخته می‌شود. اشیاء سردتر از ستارگان (مانند سیارات) معمولاً در فرکانس‌های مادون قرمز مورد مطالعه قرار می‌گیرند.
نجوم نوری قدیمی‌ترین نوع نجوم است. تلسکوپ‌های با دستگاه شارژ همراه یا اسپکتروسکوپ زوج رایج‌ترین ابزار مورد استفاده هستند. جو زمین، تا حدودی با مشاهدات نوری تأثیر می‌گذارد، به همین دلیل استفاده از تلسکوپ فضایی و تلسکوپ فضایی برای به دست آوردن بالاترین کیفیت تصویر امکان‌پذیر است. در این محدوده طول موج، ستارگان بسیار قابل مشاهده هستند و بسیاری از طیف‌های شیمیایی را می‌توان برای مطالعه ترکیب شیمیایی ستاره‌ها، کهکشان‌ها و سحابی‌ها مشاهده کرد.
اشعه ماوراء بنفش، اشعه ایکس و اشعه گاما مطالعه فرایندهای بسیار پر انرژی مثل تلسارهای دوتایی، سیاه چاله‌ها، مغناطیس‌ها و بسیاری دیگر است. این نوع تابش به خوبی به جو زمین نفوذ نمی‌کند. دو روش برای استفاده از این قسمت از تلسکوپ‌های مبتنی بر طیف الکترومغناطیسی فضایی و چشمه‌های تلسکوپ فضایی Cherenkov (IACT) وجود دارد. نمونه‌هایی از مشاهدات از نوع اول RXTE، رصدخانه اشعه X Chandra و رصدخانه گامای کپتون گاما است. نمونه‌هایی از IACTها عبارتند از: سیستم استریوسکوپ با انرژی بالا (H.E.S.S.) و تلسکوپ MAGIC.
به غیر از تابش الکترومغناطیسی، ممکن است چند چیز از زمین مشاهده شود که از فاصله‌های بزرگ حاصل می‌شود. چند رصدخانه موج گرانشی ساخته شده‌اند، اما امواج گرانشی برای شناسایی بسیار دشوار است. مشاهدات نوری نظری نیز در درجه اول برای مطالعه خورشید ما ساخته شده‌است. اشعه کیهانی که از ذرات انرژی بسیار بالایی برخوردار است می‌تواند به جو زمین برسد.
مشاهدات نیز می‌توانند در مقیاس زمانی خود متفاوت باشند. مشاهدات نوری بیشتر دقیقه به ساعت می‌انجامد، بنابراین پدیده‌هایی که سریعتر از این تغییر می‌کنند، قابل مشاهده نیستند. با این حال، اطلاعات تاریخی در مورد برخی از اشیاء در دسترس است، قرن‌ها یا هزاران سال است. از سوی دیگر، مشاهدات رادیویی ممکن است به وقایع در یک دوره زمانی (پولسار میلی ثانیه) نگاهی بیندازد یا سال‌ها داده را ترکیب کند (مطالعات تضعیف پولسار). اطلاعات به دست آمده از این زمان‌بندی‌های مختلف بسیار متفاوت است.
مطالعه خورشید بسیار خاص ما در رشته فیزیک مشاهدهی جایگاه ویژهای دارد. با توجه به فاصله فوق‌العاده‌ای از تمام ستاره‌های دیگر، خورشید را می‌توان در یک نوع جزئیات مشاهده کرد که هیچ‌یک از ستارگان بی‌نظیر دیده نمی‌شود. درک ما از خورشید ما به عنوان راهنما برای درک ما از ستاره‌های دیگر عمل می‌کند.
موضوع این که چگونه ستارگان تغییر می‌کنند یا تکامل ستارگان اغلب با قرار دادن انواع انواع ستاره‌ها در موقعیت‌های مربوط در نمودار هرتزپروانگ-راسل، که می‌تواند به عنوان نمایندگی از یک حالت ستاره ای، از زمان تولد تا نابودی مشاهده شود، مدل‌سازی می‌شود.