Sterrekunde moenie met astrologie verwar word nie. Laasgenoemde is 'n versamelnaam vir idees oor die verband tussen die lot van mense en gebeurtenisse op aarde en die stand van die hemelliggame. Al het die twee velde 'n gemeenskaplike oorsprong, is hulle baie verskillend: Sterrekunde is 'n wetenskap, terwyl astrologie meer as bygeloof met skynwetenskaplike fundering aangehang word.
In die vroeë geskiedenis het sterrekunde slegs waarnemings en voorspellings behels van hemelligame wat met die blote oog waargeneem kon word. Die Rigveda verwys na die 27 sterrebeelde wat met die beweging van die Son verbind word en die 12 sterrebeelde van die diereriem.
Die antieke Grieke het belangrike bydraes gemaak tot sterrekunde, onder meer die definisie van die helderheidstelsel. Die Bybel bevat 'n aantal stellings oor die posisie van die Aarde in die heelal en die aard van die sterre en planete, waarvan die meeste eerder digterlik as letterlik is. In 500 n.C. het Aryabhata 'n wiskundige stelsel voorgestel waarvolgens die Aarde om sy eie as draai en die beweging van die planete relatief tot die son oorweeg is.
Sterrekunde het gestagneer in die Middeleeuse Europa, maar het in die Arabiese wêreld gefloreer. Laat in die 9de eeu het die Islamitiese sterrekundige Al-Farghani (Abu'l-Abbas Ahmad ibn Muhammad ibn Kathir al-Farghani) uitvoerig geskryf oor die beweging van hemelliggame. Sy werk is in die 12de eeu na Latyn vertaal. Laat in die 10de eeu is 'n baie groot sterrewag naby Teheran in Iran deur die sterrekundige Al-Khujandi gebou wat onder meer die skuinste van die aarde se wentelvlak (ekliptika) ten opsigte van die hemelewenaar bereken het.
Tydens die Renaissance het Copernicus 'n heliosentriese model van die Sonnestelsel voorgestel. Sy werk is deur Galileo Galilei en Johannes Kepler uitgebrei, reggestel en verdedig. Galileo het teleskope begin gebruik om sy waarnemings te verbeter. Kepler het die eerste stelsel ontwikkel wat die bewegings van die planete om die Son as middelpunt in korrekte besonderhede beskryf het.
Kepler was egter nie suksesvol met die ontwikkeling van die toerieë vir sy wette nie. Newton se uitvinding van hemelligaamdinamika en sy swaartekragwet het eindelik die bewegings van die planete verduidelik. Die refleksieteleskoop is toe ook ontdek, wat waarnemings nog verder verbeter het.
Daar is bevind dat sterre verafgeleë voorwerpe was. Met die ontdekking van spektroskopie is bewys dat sterre soortgelyk aan ons eie Son is, maar met 'n groot verskeidenheid temperature, massas en groottes. Die bestaan van ons sterrestelsel, die Melkweg, as 'n aparte groep sterre is eers in die 20ste eeu bewys, saam met die bestaan van ander sterrestelsels. Die uitdying van die heelal soos waargeneem deur die oënskynlike uitwaartse beweging van die meeste sterrestelsels is ook ontdek. Kosmologie het in die 20ste eeu ’n reusevooruitgang beleef met die Oerknal-teorie wat sterk ondersteun word deur bewyse in sterrekunde en fisika, soos die kosmiese mikrogolfagtergrond en Hubble se wet.
Die benamings van die sterrebeelde het moontlik nou saamgehang met die astrologie. Sommige sterrebeelde het reeds 4 700 jaar gelede hul name gekry, waarskynlik in Mesopotamië of Egipte. Die Babiloniërs het oorspronklik die hemelbol in 12 dele verdeel - die sogenaamde diereriem of Sodiak- en dit na nabygeleë sterrebeelde vernoem. In 270 v.C. het die skrywer Aratos 'n lang gedig geskryf waarin 48 sterrebeelde volledig beskryf is.
Hierdie siening is eeue lank aanvaar, tot Copernicus dit in die 16e eeu bevraagteken het. Ongeveer 2 eeue v.C. het Eratosthenes op 'n vernuftige manier die omtrek van die aarde baie akkuraat bepaal. Hipparchos het in dieselfde tyd die eerste sterkatalogus saamgestel.
Omdat die intensiteit van lig met die kwadraat van die afstand verminder, het hierdie waardevolle ontdekking sterrekundiges in staat gestel om die afstande van die Cepheïede te bepaal, en daarmee ook die afstande na ander sterre en selfs sterrestelsels. In 1913 het Hertzsprung vasgestel dat die Klein Magellaanse Wolk buite die Melkwegstelsel geleë en dus 'n afsonderlike sterrestelsel is. In die twintigerjare het Hubble die afstande na 'n paar "newels" gemeet en ontdek dat dit nie newels is nie, maar buitegalaktiese sterrestelsels.
Infrarooi-sterrekunde word gebruik om die temperature van hemelliggame te bepaal. X- en gammastrale, wat inligting verskaf oor die enorme hoeveelhede energie wat in die heelal vrykom, word deur instrumente in satelliete opgevang, omdat die meeste van die uiters kort golwe nie deur die aarde se atmosfeer kan dring nie. Vanweë lugbesoedeling word dit al hoe moeiliker om sterrekundige waarnemings van die aarde af te doen. Om hierdie rede word sterrewagte deesdae op afgeleë plekke opgerig. Ruimteteleskope kan egter baie meer inligting inwin.
’n Gravitasielenseffek. Die foto wys verskeie blou, lusvormige voorwerpe wat verwronge beelde van sterrestelsel is wat deur die tros geel sterrestelsels naby die foto se middel veroorsaak word.
'n Tradisionele verdeling van sterrekunde volgens die deel van die elektromagnetiese spektrum wat waargeneem word, is:
In die 17e eeu het die uitvinding van die slingerhorlosie dit moontlik gemaak om tyd akkuraat te meet. Die sekstant en oktant het in die 18e eeu hul verskyning gemaak en van die tweede helfte van die 19e eeu af het spektroskopie, fotografie en fotometrie totaal nuwe gebiede in die sterrekunde geopen. Fotografie maak dit moontlik om hemelliggame wat te dof is vir die blote oog, deur 'n teleskoop te registreer. Dikwels moet tydopnames, wat soms 'n paar nagte lank duur, van baie dowwe voorwerpe gemaak word.
Die helderheid van 'n ster word gemeet deur 'n fotografiese plaat met ŉ fotometer af te tas. Uit die lesings van die fotometer kan die helderheid van die afsonderlike sterre afgelei word. Die grondslag van spektrumanalise is in 1815 deur Fraunhofer gelê toe hy Newton se eksperiment van sonstrale deur 'n glasprisma herhaal het. Hy het talle donker lyntjies in die spektrum van sonlig ontdek maar kon hul aanwesigheid nie verklaar nie.
'n Halfeeu later het Kirchhoff ontdek dat die lyne veroorsaak word deur die elemente wat tussen die ligbron en die waarnemer aanwesig is. 'n Spektroskoop, wat saam met ŉ teleskoop gebruik word, is 'n instrument waarmee golflengtes van 300 nm (ultraviolet) tot 1 000 nm (infrarooi) visueel geanaliseer word (1 000000 nm= 1 cm). 'n Spektrograaf registreer die spektrum van ŉ ligbron op 'n fotografiese plaat of op 'n beeldbuis. Die spektrum van uiters warm vaste stowwe en gasse by hoë druk is deurlopend ('n hele reeks golflengtes).
'n Lynspektrum word deur gasse by baie hoe temperature maar lae druk veroorsaak. Elke lyn dui 'n bepaalde golflengte aan, kenmerkend vir die element aanwesig in die gas. 'n Bandspektrum word verkry wanneer die lyne baie dig op mekaar gepak is. 'n Absorpsiespektrum bestaan uit donker lyne - 'n aanduiding dat sekere golflengtes deur materie tussen die ligbron en die waarnemer geabsorbeer is. Die spektrum van 'n ster dui die chemiese samestelling van sy atmosfeer aan, asook sy temperatuur, die grootte en rigting van sy radiale snelheid (doppler-verskuiwing) en sy rotasiesnelheid.
Die spektroskopie het ook lig gewerp op die probleem van die aard van newels. Alle ligvlekke is altyd as gas newels beskou, maar die teleskope waste swak om die afsonderlike sterre van buitegalaktiese sterrestelsels, wat soos newels vertoon het, te onderskei. Omdat sterrestelsels 'n deurlopende spektrum gee, terwyl gasnewels se spektra emissielyne vertoon, is dit maklik om hulle te onderskei. Die uitvinding van die teleskoop in die vroeë 17e eeu was een van die grootste deurbrake in die sterrekunde.
Miljoene voorwerpe wat te dof of te ver vir die blote oog was, asook klein besonderhede op naderliggende hemelliggame, kon toe waargeneem word. In 1917 is 'n 2,5-m- reflektorteleskoop by die Mount Wilsonsterrewag in die VSA opgerig. Daar is 'n hele paar groot teleskope in die VSA, onder meer die 5,08-m reflektor by Palomar (1950) en die 3- m-teleskoop by die Lick-sterrewag (1959). Die grootste teleskoop ter wêreld is die 6-m-reflektor van die USSR in die Kaukasiese gebergte.
Dit bemoeilik akkurate fotografiese opnames. Ekstinksie van lig beteken die afname in 'n voorwerp se helderheid vanweë die absorpsie en verstrooiing van liggolwe in die atmosfeer. Hoe nader aan die horison, hoe groter die mate van ekstinksie, omdat die ligstrale 'n langer afstand deur die atmosfeer moet trek. Afgesien van die korreksie wat hiervoor gemaak moet word, word ŉ korreksie van 0,23 magnitude aangebring vir die helderheid soos dit buite die atmosfeer waargeneem sal word.
Die sterrewag is sedertdien na 'n plek buite Londen verskuif. Die oorspronklike terrein was presies op die 0° lengtelyn, van waar alle lengtelyne gemeet word, geleë. Mount Wilson, naby Los Angeles in die VSA, is in 1904 opgerig. Die waarnemings wat deur sy 2,54 -m-reflektorteleskoop gedoen is, was die eerste bewyse van die aard van sterrestelsels (voorheen is hulle as newels beskou) en die eerste aanduiding van die ontsaglike grootte van die heelal.
Mount Palomar in Kalifornië (VSA) en Mount Wilson word ook die Hale-sterrewagte genoem, na die sterrekundige George Hale, onder wie se leiding hulle opgerig is. Mount Palomar (gebou in 1928) se 5-m-reflektorteleskoop was tot in 1976 die grootste teleskoop ter wêreld. Die grootste teleskoop vandag behoort aan die USSR. Dit het ŉ enorme reflektor met 'n deursnee van 6 m en 'n massa van 70 ton wat in 1976 in 'n sterrewag in die Kaukasiese gebergte geïnstalleer is Die teleskoop is so sterk dat 'n kersvlam op 'n afstand van 24 000 km waargeneem kan word. Die grootste enkeleenheid-radioteleskoop is by die Arecibo-sterrewag in Porto Rico geleë. Dit is 'n skottel met 'n deursnee van 300 m wat in 'n natuurlike kom in die berge ingebou is.
Sommige is deur buitelandse universiteite of institute opgerig en later weer gesluit. In 1972 is 'n ooreenkoms deur die WNNR en die SRC (Science Research Council) van Brittanje aangegaan om gesamentlike sterrekundige navorsing te onderneem. Sutherland in die Karoo is gekies as sent rum van die SAAO, die Suid-Afrikaanse Astronomiese Observatorium, en in 1973 is 'n groot sterrewag by die dorp in gebruik geneem. Een van die teleskope, ŉ reflektor met 'n deursnee van 1,85 m, is die grootste in Afrika. Die weersomstandighede van Sutherland is ideaal vir sterrekundige waarnemings: dit is ver van stede se lig en besoedeling geleë, daar is geen radiosteurings nie en die getal onbewolkte dae per jaar is besonder hoog.
Hartebeesthoek naby Pretoria het 'n radioteleskoop. Van hier af word onder meer satellietopsporing gedoen. Deur die eeue het die doel van sterrewagte oorgeskakel van die praktiese (posisiebepalings van hemelliggame vir navigasie en tyd- meting) na 'n wetenskaplike studie van die sterre. 'n Sekere mate van spesialisering het ook by die verskillende sterrewagte ontstaan. By Jodrell Bank (Brittanje) word byvoorbeeld navorsing gedoen om die aard van verafgeleë radiobronne te bepaal.
Die radiosterrekunde is 'n betreklik nuwe vertakking van die sterrekunde. Dit behels die ontleding van elektromagnetiese straling in golflengtes wat wissel tussen 'n paar millimeter en 20 tot 30 m, met behulp van radioteleskope. Die bestaan van radiobronne in die ruimte is in 1931 toevallig deur Karl Jansky, 'n Amerikaanse radioingenieur, ontdek. Jansky het swak, gereelde seine opgevang en gevind dat hulle uit die rigting van die Melkweg se middelpunt kom. Reber, 'n radio-amateur, het Jansky se werk voortgesit en in 1942 het hy die eerste "radiokaart" van die lugruim gepubliseer.
Radarsterrekunde word gebruik om die lede van die sonnestelsel te bestudeer. Radiopulse word met behulp van 'n sterk sender na ŉ voorwerp (die maan, 'n planetoïed, ensovoorts) gestuur en die weerkaatste straal word dan geanaliseer. Dit verskaf inligting oor die afstand na die voorwerp en besonderhede van sy oppervlak. Radarseine se golflengtes wissel van 10 cm tot 'n paar meter. Die sein se eggo is gewoonlik baie swak omdat die intensiteit van die weerkaatste straal omgekeerd eweredig is aan die vierde mag van die afstand.
Om hierdie rede word senders met 'n vermoë van 1 000 kW gebruik om die seine uit te send. Sterk gerigte antennes word ook gebruik om 'n bundel strale wat so dun moontlik is, uit te straal. Die meeste antennas is parabolies van vorm, met 'n deursnee van tientalle meter. Radioteleskope, soos die massiewe skottel by Arecibo in Porto Rico, word gebruik om die radarstrale uit te send. Die totale afstand wat die radiopuls trek (heen en terug), is gelyk aan die tydverskil tussen die uitsending en die ontvangs van die sein, vermenigvuldig met sy snelheid, dit wil sê die snelheid van lig.
Hy het ook gevind dat die radiale snelheid (die snelheid van die beweging in die gesigslyn) van 'n sterrestelsel eweredig met die afstand van die stelsel toeneem, met ander woorde, hoe verder die stelsel geleë is, hoe vinniger beweeg dit. Hubble het dit uitgedruk as:
Na mate dit begin afkoel het, het dit begin kondenseer en die sterrestelsels het vorm aangeneem. 'n Heelal wat vanweë so 'n oerontploffing ontstaan het, se ontwikkeling kan op 2 maniere verloop: As die uitdying onbelemmer voortgaan, sal die heelal uiteindelik doodloop - die sterre sal een-een uitbrand en die sterrestelsels sal verdoof. Die moontlikheid bestaan egter dat al die materie weer deur swaartekrag teruggetrek sal word. In die geval sal die uitdying voortgaan totdat swaartekrag weer die oorhand kry en al die sterrestelsels na 'n sentrale punt begin terugval.
Dit kan aanleiding gee tot die volgende "oerontploffing" en die hele siklus word oor 'n tydperk van triljoene jare herhaal. In 1948 het Hoyle, Bondi en Gold met die bestendigetoestandhipotese vorendag gekom. Volgens hierdie model word die yler wordende, uitdyende heelal gedurig aangevul deur nuwe materie wat geskep word. In 1965 het hierdie teorie 'n knou gekry nadat swartstraling met 'n temperatuur van 3 K in die ruimte ontdek is. George Gamow en andere het in die veertigerjare verklaar dat indien 'n oerontploffing plaasgevind het, daar nog laetemperatuuroorblyfsels van die energie-uitstraling te vinde moet wees. Die ontdekking van swartstraling het hul teorie versterk.
Die Mier-newel, 'n voorbeeld van die uitstorting van gas deur 'n sterwende ster (in die middel). Dit laat simmetriese patrone ontstaan wat anders lyk as die chaotiese patrone wat van ’n gewone ontploffing verwag sou word.