Astronomi, gök bilimi ya da gökbilim gök cisimlerinin kökenlerini, evrimlerini, fiziksel ve kimyasal özelliklerini açıklamaya çalışan doğa bilimi dalıdır. Astronominin sınırlı ve özel bir alanı olan gök mekaniği ile karıştırılmaması gerekir. Astronomi daha açık bir deyişle, yörüngesel cisimleri ve Dünya atmosferinin dışında gerçekleşen, yıldızlar, gezegenler, kuyrukluyıldızlar, kutup ışıkları, gökadalar ve kozmik mikrodalga arkaalan ışınımı gibi gözlemlenebilir tüm olay ve olguları inceleyen bilim dalıdır.
Teleskop veya ırakgörür, uzaydan gelen her türlü radyasyonu alıp görüntüleyen astronomların kullandığı, bir rasathane cihazıdır. 1608 yılında Hans Lippershey tarafından icat edilmiştir ve 1609 yılında Galileo Galilei tarafından ilk defa gökyüzü gözlemleri yapmakta kullanılmıştır. Uzaydaki cisimlerden yansıyarak veya doğrudan gelen görülen ışık, ultraviyole ışınlar, kızılötesi ışınlar, röntgen ışınları, radyo dalgaları gibi her türlü elektromanyetik yayınlar; kozmos hakkında bilgi toplamak için çok gerekli kanıtlardır. Bu kanıtlar, klasik manada optik teleskoplarla ya da çok daha modern radyo teleskoplarla incelenir.
Gözlemsel astronomi astronomi bilimlerinin, teorik astrofizikten farklı olarak veri almayla ilgilenen bir dalıdır. Ana olarak fiziksel modellerin ölçülebilir içeriklerini bulmaya dayanır. Uygulama olarak, Teleskop ve diğer astronomi araç gereçleri kullanılarak gökcisimlerinin gözlenmesidir.
Kadir, bir yıldızın veya Dünya'dan gözlemlenen diğer astronomik cisimlerin parlaklığının bir ölçüsüdür. Bir cismin görünür büyüklüğü, onun içsel parlaklığına, Dünya'dan uzaklığına ve gözlemcinin görüş hattı boyunca yıldızlararası tozun neden olduğu cismin ışığının sönmesine bağlıdır.
Süpernova, enerjisi biten büyük yıldızların şiddetle patlaması durumuna verilen addır. Bir süpernovanın parlaklığı Güneş'in parlaklığının yüz milyon katına varabilir.
Spektroskopi elektromanyetik radyasyon ile maddenin etkileşiminin radyasyonun dalga boyu veya frekansının bir fonksiyonu olarak ortaya çıkan elektromanyetik spektrumu (tayf) ölçen ve yorumlayan bir çalışma alanıdır. Başka bir deyişle, elektromanyetik spektrumun tüm bantlarında görünür ışıktan kaynaklı olarak meydana gelen bir kesin renk çalışmasıdır.
Işınım enerjisi, elektromıknatıssal dalgaların enerjisidir.
Kızılötesi, görünür ışıktan daha uzun ancak mikrodalgalardan daha kısa dalga boylarına sahip elektromanyetik radyasyondur (EMR). Kızılötesi spektral bant, kırmızı ışığınkinden biraz daha uzun dalgalarla başlar, bu nedenle IR insan gözü için görünmezdir. IR'nin genellikle yaklaşık 750 nm (400 THz) ila 1 mm (300 GHz) arasındaki dalga boylarını içerdiği anlaşılmaktadır.
Mutlak parlaklık veya mutlak kadir, bir nesnenin olağan aydınlama gücü mesafesinde bulunduğunda sahip olduğu görünür parlaklıktır. Nesnelerin parlaklıklarını mesafeden bağımsız olarak değerlendirmeye olanak tanır. Bir nesnenin mutlak büyüklüğü, nesnenin yıldızlararası ortam emilimi ve kozmik toz nedeniyle ışığı sönmeden tam olarak 10 parsek mesafeden bakıldığında sahip olacağı görünür parlaklığa eşit olarak tanımlanır. Varsayımsal olarak tüm nesneleri gözlemciden standart bir referans mesafesine yerleştirerek, parlaklıkları bir büyüklük ölçeğinde birbirleri arasında doğrudan karşılaştırılabilir.
Gökbilimde yüzey parlaklığı, gökadalar ve bulutsular gibi geniş cisimlerin veya gece gökyüzü arka planının, birim başına görünür büyüklüğü veya akı yoğunluğu miktarıdır. Bir nesnenin yüzey parlaklığı, yüzey parlaklığı yoğunluğuna, yani birim yüzey alanı başına yayılan aydınlatma gücüne bağlıdır. Görünür ve kızıl ötesi gökbilimde yüzey parlaklığı, belirli bir filtre bandında veya fotometrik sistemde, genellikle yay-saniye kare başına büyüklük olarak verilir.
İyonlaştırıcı olmayan radyasyon, bir atomdan veya molekülden bir elektronu tamamen koparabilmek için atomları veya molekülleri iyonlaştırabilecek yeterli enerji taşıyan kuantumlara sahip olmayan herhangi bir elektromanyetik radyasyon türüdür. Elektromanyetik radyasyon, maddenin içinden geçerken yüklü iyonlar üretmez. Yalnızca, bir elektronu daha yüksek enerji seviyesine çıkaran uyarım için yeterli enerjiye sahiptir. İyonlaştırıcı olmayan radyasyondan daha yüksek bir frekansa ve daha kısa dalga boyuna sahip olan iyonlaştırıcı radyasyon birçok kullanım alanına sahiptir, ancak sağlık için bir tehdit olabilir. İyonlaştırıcı radyasyona maruz kalmak yanıklara, radyasyon hastalıklarına, kansere ve genetik hastalıklara sebep olabilir. İyonlaştırıcı radyasyon kullanmak, iyonlaştırıcı olmayan radyasyon kullanılırken genelde gerekli olmayan dikkatli ve özenle alınmış radyolojik korunma önlemleri gerektirir.
Siyah cisim ışıması içinde elektromanyetik ışıma ya da çevresinde termodinamik dengeyi sağlayan ya da siyah cisim tarafından yayılan ve sabit tutulan tekdüze ısıdır. Işıma çok özel bir spektruma ve sadece cismin sıcaklığına bağlı olan bir yoğunluğa sahiptir. Termal ışıma, birçok sıradan obje tarafından kendiliğinden yayılan bir siyah cisim ışıması sayılabilecek türden bir ışımadır. Tamamen yalıtılmış bir termal denge ortamı siyah cisim ışımasını kapsar ve bir boşluk boyunca kendi duvarını yaratarak yayılır, boşluğun etkisi göz ardı edilebilecek kadar küçüktür. Siyah cisim oda sıcaklığında siyah görünür, yaydığı enerjinin çoğu kızılötesidir ve insan gözü ile fark edilemez. Daha yüksek sıcaklıklarda, siyah cisimlerin özkütleleri artarken renkleri de soluk kırmızıdan kör edecek şekilde parlaklığı olan mavi-beyaza dönüşür. Gezegenler ve yıldızlar kendi sistemleri ve siyah cisimler ile termal dengede olmamalarına rağmen, yaydıkları enerji siyah cisim ışımasına en yakın olaydır. Kara delikler siyah cisim olarak sayılabilirler ve kütlelerine bağlı bir sıcaklıkta siyah cisim ışıması yaptıklarına inanılır . Siyah Cisim terimi, ilk olarak Gustav Kirchhoff tarafından 1860 yılında kullanılmıştır.
Sönme, gözlemci ve astronomik obje arasında ortaya çıkan gaz ve tozun oluşturduğu elektromanyetik radyasyonun serpintisini ve emilimini (absorbasyonunu) anlatmak için kullanılır. Yıldızlararası sönümleme Robert Julius Trumpler tarafından 1930 yılında tanındı. Ancak, etkileri Friedrich Georg Wilhelm von Struve'nin tarafından 1847 yılında belirtilmiştir. Ve bu yıldızların renkleri üzerindeki etkisi, onu galaktik tozun genel varlığı ile irtibatlamamış bazı kişilerce gözlemlenmiştir. Samanyolu'nun düzlemine yakın uzanan yıldızlar dünyanın birkaç bin parseki içinde olup V bandındaki tükenme kiloparsec başına 1,8 büyüklüğündedir.
Sloan Dijital Gökyüzü Araştırması ya da SDSS, New Mexico Apache Point Gözlemevi, Amerika Birleşik Devletleri’nde, 2,5 metre, geniş açılı optik teleskop kullanılarak yapılan çok filtreli görüntüleme ve spektroskopik kızıla kayma araştırmasıdır. Proje adını projeye önemli bir bağış yapan Alfred P. Sloan Kuruluşu’ndan almıştır. 2000 yılında başlayan veri toplama sürecinde nihai görüntüleme verileri 500 milyon civarında cismin fotometrik gözlemi ve 1 milyondan fazla cismin spektrumu ile gökyüzünün %35’ten fazlasını kapsamaktadır. Asıl örnek gezegenin z=0,1’in orta redshift’ine sahiptir; parlak kırmızı galaksiler için z=0,7 olduğu sürece redshift vardır ve z=5 olduğu sürece kuasarlar da vardır; ve z=6’nın ilerisindeki redshiftlerdeki kuasarları gözlemlemek için görüntüleme anketlerde katıldılar. Ocak 2011’de yayınlanan 8. veri sürümü (DR8) SDSS görüntüleme kamerasıyla yapılan gökyüzünün 14.555 kare derecesini kapsayan bütün fotometrik gözlemleri içermektedir. 31 Temmuz 2012 tarihinde yayınlanan 9. veri sürümü Baryon Salınım Spektroskopik Araştırması’ndan (BOSS) gelen 800.000 den fazla yeni spektrum içeren ilk sonuçları kapsamaktadır. Bunların içinde 500.000'den fazla spektrum evrende 7 milyar yıl önce var olan nesnelere aittir. 31 Temmuz 2013 tarihinde halka açıklanan 10. veri sürümü (DR10) önceki sürümlerde yayınlanan tüm verileri ve APO Galaktik Evrim Deneyi (APOGEE) spektrografından gelen, Samanyolu Galaksisi’nin yıldızlarının 57.000'den fazla yüksek çözünürlüklü (kızılötesi) spektrumunu içeren verileri kapsamaktadır. Ayrıca DR10 verileri uzak evrendeki galaksilerin ve kuasarların 670.000'den fazla yeni BOSS spektrumunu içermektedir.
Optik cihaz veya optik alet, bir görüntünün görünümünü geliştirmek amacıyla ışık dalgalarını yönlendiren veya bir dizi karakteristik özelliklerini belirlemek amacıyla ışık dalgalarını analiz etmede kullanılan bir araçtır.
Kızılötesi astronomi, kızılötesi radyasyon ile görüntülenebilen astronomik nesnelerin incelendiği astronomi dalıdır. Kızılötesi ışığın dalga boyu 0.75 ile 300 mikrometre arasında değişir. Kızılötesi, 380 ila 750 nanometre arasında değişen görünür radyasyon ile milimetre altı dalgalar arasında yer alır.
Astrofotoğrafçılık, astronomik cisimlerin, gök olaylarının ve gece gökyüzü alanlarının fotoğraflanmasıdır.
UBV fotometrik sistemi veya Johnson sistemi, elektromanyetik spektrumun geniş bir merkezi bandıdır ve genellikle yıldızları renklerine göre sınıflandırmak için kullanılır. Bilinen ilk standartlaştırılmış fotometrik sistemdir. U, B ve V harfleri bir yıldız için ölçülen ultraviyole, mavi ve görsel büyüklükleri temsil eder; daha sonra bu sistem tarafından verilen daha teknik, formülsel değerlerde sınıflandırmak için belirli bir sırayla iki çıkarma gerçekleştirilir. Böylelikle, insan gözü bu dalga boylarının ilk iki grubunu görüntülemek için daha az belirgin olana odaklanabilir. Bu da, görünürdeki mutlak büyüklükteki değerler ile maksimum konsantrasyon sağlar.
Astronomide büyüklük, belirli bir geçirim bandında genellikle görünür veya kızılötesi spektrumda, ancak bazen tüm dalga boylarında bir nesnenin parlaklığının boyutsuz bir ölçüsüdür. Nesnelerin büyüklüğünün kesin olmayan ancak sistematik bir tespiti, Hipparkos tarafından antik çağlarda tanıtılmıştır.
Lyman kesiği gökadaları, Lyman sınırının konumuna bağlı olarak çeşitli görüntüleme filtrelerinde farklı görünümler sergileyen, yüksek kırmızıya kaymalı ve yıldız oluşumu aktif olan gökadalardır. Bu teknik, esas olarak z = 3–4 kırmızıya kayma aralığındaki gökadaları seçmek için ultraviyole ve optik filtrelerle kullanılmıştır. Bununla birlikte, ultraviyole astronomisi ve kızılötesi astronomisindeki ilerlemeler, bu tekniğin daha düşük ve daha yüksek kırmızıya kayma aralıklarında, ultraviyole ve yakın kızılötesi filtreler kullanılarak uygulanmasına olanak sağlamıştır.
