La astronomía es una de las ciencias más antiguas de la humanidad; su objetivo básico es estudiar el cielo y aprender sobre lo que vemos en el universo. La astronomía observacional es una actividad que los observadores aficionados disfrutan como un pasatiempo, y puede decirse que fue la primera actividad relacionada con esta ciencia que hicieron los humanos. Hay millones de personas en el mundo que miran regularmente las estrellas desde sus patios traseros u observatorios personales, aunque la gran mayoría no está necesariamente entrenada en la ciencia, sino que simplemente ama mirar las estrellas; otros están entrenados pero no se ganan la vida haciendo ciencia de la astronomía.
Cuando las personas escuchan la palabra «astronomía», generalmente piensan en observar las estrellas; así fue como comenzó: la gente mirando al cielo y dibujando lo que veían. «Astronomía» proviene de dos antiguos términos griegos, astron para «estrella» y nomia para «ley», o «leyes de las estrellas». Esa idea subyace en la historia de la astronomía : un largo camino para descubrir qué son los objetos en el cielo y qué leyes de la naturaleza los gobiernan. Para comprender los objetos cósmicos, las personas tenían que observar mucho; eso les mostró los movimientos de los objetos en el cielo y les condujo a la primera comprensión científica de lo que podrían ser.
A lo largo de la historia de la humanidad, la gente ha «hecho» astronomía y acabaron descubriendo que sus observaciones del cielo les dieron pistas sobre el paso del tiempo. No debería sorprender que la gente comenzó a usar el cielo hace más de 15,000 años; la bóveda celeste proporcionó claves útiles para la navegación y la creación de calendarios hace miles de años. Con la invención de herramientas como el telescopio, los observadores comenzaron a aprender más sobre las características físicas de las estrellas y los planetas, lo que los llevó a preguntarse sobre sus orígenes. El estudio del cielo pasó de una práctica cultural y cívica al ámbito de la ciencia y las matemáticas.
La ciencia de la astronomía se divide en subdisciplinas separadas. Por ejemplo, los científicos planetarios estudian mundos (planetas, lunas, anillos, asteroides y cometas) dentro de nuestro propio sistema solar, así como las estrellas que orbitan alrededor. Los físicos solares se centran en el Sol y sus efectos en el sistema solar. Su trabajo también ayuda a pronosticar la actividad solar, como erupciones, eyecciones masivas y manchas solares. Los astrofísicos aplican la física a los estudios de estrellas y galaxias para explicar exactamente cómo funcionan. Los radioastrónomos usan radiotelescopios para estudiar las frecuencias de radio emitidas por objetos y procesos en el universo; la astronomía ultravioleta, de rayos X, rayos gamma e infrarrojos revela el cosmos en otras longitudes de onda de luz. La astrometría es la ciencia de medir distancias en el espacio entre objetos. También hay astrónomos matemáticos que usan números, cálculos, computadoras y estadísticas para explicar lo que otros observan en el cosmos. Finalmente, los cosmólogos estudian el universo en su conjunto para ayudar a explicar su origen y evolución a lo largo de casi 14 mil millones de años.
Mirar las estrellas y las galaxias nos ayuda a comprender cómo nació nuestro universo y cómo funciona. Por ejemplo, el conocimiento del Sol ayuda a explicar las estrellas; estudiar otras estrellas da una idea de cómo funciona el Sol. A medida que estudiamos estrellas más distantes, aprendemos más sobre la Vía Láctea. El mapeo de nuestra galaxia nos dice acerca de su historia y qué condiciones existieron que ayudaron a nuestro sistema solar a formarse; cartografiar otras galaxias hasta donde podemos detectar enseña lecciones sobre el cosmos más grande. Siempre hay algo que aprender en astronomía: cada objeto y evento cuenta una historia de historia cósmica.
Principalmente, el objeto de estudio de la astronomía son las estrellas, los planetas y el espacio profundo:
- Las estrellas son el corazón de los estudios de astronomía . Nuestro Sol es una estrella, una de quizás un billón de estrellas en la Vía Láctea; la galaxia misma es una de las innumerables galaxias en el universo . Cada uno contiene enormes poblaciones de estrellas. Las galaxias mismas se agrupan en cúmulos y supercúmulos que conforman lo que los astrónomos llaman la «estructura a gran escala del universo».
- Los primeros observadores notaron que la mayoría de las estrellas no parecían moverse; sin embargo, había objetos que parecían vagar en el contexto de las estrellas. Algunos se movieron lentamente, otros relativamente rápido durante todo el año; llamaron a estos «planetas», la palabra griega para «vagabundos». Y hasta hoy, ha permanecido este nombre.
- Las estrellas y los planetas no son lo único que puebla la galaxia. También hay nubes gigantes de gas y polvo, llamadas «nebulosas» (el término plural griego para «nubes»): estos son lugares donde nacen estrellas o, a veces, son simplemente restos de estrellas que han muerto. Algunas de las «estrellas muertas» más extrañas son en realidad estrellas de neutrones y agujeros negros. Luego, hay cuásares y extrañas «bestias» llamadas magnetares, así como galaxias colisionantes, y mucho más. Más allá de nuestra propia galaxia se encuentra una increíble colección de galaxias que van desde espirales como la nuestra hasta galaxias con forma lenticular, esféricas e incluso galaxias irregulares.