L’astronomia è lo studio degli oggetti, dei fenomeni e delle origini celesti. Una delle scienze più antiche, l’astronomia è stata praticata fin dalla preistoria. L’astronomia moderna dipende molto dalle teorie fisiche accettate, come le leggi del moto di Newton e la relatività generale. In passato, l’astronomia era qualcosa che chiunque poteva fare, e molti veggenti e saggi si sono fatti una reputazione usando le stelle per funzioni utili, come dire che periodo dell’anno è, o navigare nei mari. Colombo e i suoi contemporanei usarono le stelle per navigare attraverso l’Oceano Atlantico.
Fu solo nel Rinascimento che la teoria dell’eliocentrismo in astronomia, l’idea che la Terra orbita attorno al Sole e non viceversa, iniziò ad acquisire popolarità. I telescopi a riflessione furono inventati all’inizio del 1600 e Galileo Galilei li usò per effettuare osservazioni dettagliate della nostra Luna, che rivelò essere montuosa, e osservare le quattro lune più grandi di Giove, ora chiamate lune galileiane in suo onore. Newton migliorò il progetto di Galileo, inventando il telescopio riflettore, che è ancora utilizzato nei telescopi ottici fino ad oggi.
NEL 1781, Sir William Herschel scoprì il pianeta Urano. Nel 1838, la parallasse – la leggera differenza nella posizione stellare dovuta alla posizione della Terra nella sua orbita – fu usata per determinare con precisione la distanza delle stelle. Nettuno è stato scoperto poco dopo. Plutone è stato scoperto solo di recente nel 1930.
L’astronomia moderna è molto complicata e costosa. Invece di osservare solo i raggi luminosi, osserviamo radar, infrarossi, raggi X e persino raggi cosmici. Gli osservatori orbitali come il telescopio spaziale Hubble hanno prodotto le immagini migliori, incluse fotografie ad altissima risoluzione di altre galassie.
A metà del XX secolo si scoprì che l’universo si stava espandendo. Questo, insieme ad altre prove, ha portato alla teoria del Big Bang, secondo cui l’intero universo è iniziato come una particella puntiforme di estrema densità. Osservazioni successive del fondo cosmico a microonde lo hanno confermato, e il Big Bang continua ad essere la teoria primaria delle origini cosmologiche fino ad oggi.
Il futuro dell’astronomia risiede nello sviluppo di nuove tecnologie di osservazione. Uno di interesse è l’interferometria, a volte chiamata “ipertelescopi”, che utilizza una rete di telescopi che lavorano in modo cooperativo per risolvere le immagini. Questi potrebbero svilupparsi al punto in cui possiamo osservare i pianeti extrasolari direttamente con i telescopi, invece di rilevarli semplicemente dalla loro firma gravitazionale.