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.
Galaksi veya gök ada, kütle çekimi kuvvetiyle birbirine bağlı yıldızlar, yıldızlararası gaz, toz ve plazmanın meydana getirdiği yıldızlararası madde ve şimdilik pek anlaşılamamış karanlık maddeden oluşan maddesel bir sistemdir. Tipik galaksiler 10 milyon ile bir trilyon arasındaki miktarlarda yıldız içerirler ve bir galaksinin içerdiği yıldızların hepsi o galaksinin kütle merkezini eksen alan yörüngelerde döner. Galaksiler uzayda tek yönlü hareket ederler, galaksilerin yörüngeleri yoktur. Galaksiler çeşitli çoklu yıldız sistemlerini, yıldız kümelerini ve çeşitli nebulaları da içerebilirler. Çevresinde gezegenler ve asteroitler gibi çeşitli kozmik cisimler dönen Güneş, Samanyolu Galaksisi'ndeki yıldızlardan yalnızca biridir.
Küresel yıldız kümesi, galaksi merkezi etrafında uydu gibi dolanan, yıldızların küresel bir bileşimidir. Küresel yıldız kümeleri yerçekimi ile bir arada durabilirler. Yerçekimi sayesinde küresel bir şekle ve göreceli olarak merkeze doğru artan bir madde yoğunluğuna sahiplerdir. Yıldız kümesinin bir alt kategorisi olan küresel yıldız kümesi, Latince bir sözcük olan ve küçük küre anlamına gelen globulus kelimesinden türetilmiştir.
Yıldız kümeleri veya yıldız bulutları, öz kütleçekimiyle bir arada tutulan büyük yıldız gruplarıdır. İki ana yıldız kümesi türü belirlenmiştir: Küresel kümeler, kütleçekimsel olarak bağlı on bin ila milyonlarca yaşlı yıldızın oluşturduğu sıkı gruplardır, açık kümeler ise genellikle birkaç yüzden az üye içeren, daha gevşek kümelenmiş ve çoğunlukla çok genç yıldızların oluşturduğu gruplardır. Açık kümeler, gökada içinde hareket ederken dev moleküler bulutların çekim etkisiyle zamanla dağılır, fakat küme üyeleri artık çekimsel olarak bağlı olmasalar da uzayda genel olarak aynı yönde hareket etmeye devam ederler; bunlara yıldız topluluğu, bazen de hareketli grup denir.
Astronomide galaktik şişkinlik bir sarmal gökadanın yoğun merkezi bölgesidir. Bu şişkinlik, gökadanın geri kalanından net bir şekilde ayrılır. Bir yandan, yüksek yoğunluğu nedeniyle çok daha parlak görünür, diğer yandan da genellikle disk düzleminin çok ötesinde bir şişkinlik gösterir. Çok uzak gökadalar söz konusu olduğunda, şişkinlik genellikle gökadadan görülebilen tek şeydir ve bu şişkinlik, eliptik gökadaları andırır.
Gökada merkezi, Samanyolu Gökadası'nın dönüş merkezidir. Dünya'dan uzaklığı, Samanyolu'nun parlak noktası; Yay, Yılancı ve Akrep takımyıldızları yönünde, 25,000 ışık yılı dir. Samanyolu'nun gökada merkezinde, Sagittarius A* süper büyük kütleli kara delik olduğu şüphesi vardır.
Bir gökada kümesinde bulunan gökadalar arasındaki etkileşimler nispeten sıklık göstermekte olup, evrimlerinde önemli bir rol oynarlar. Etkileşime geçmiş iki gökada çarpışmasa da “gelgit etkileşimleri”nden dolayı hem birtakım eğrilip bükülme deformasyonlarına uğrar, hem de aralarında bir miktar gaz ve toz alışverişi olur. İki gökada arasında çarpışma, birbirlerinin tam üzerine geldikleri ve birleşmelerine imkân tanımayacak ölçüde bir devim niceliğine sahip oldukları zaman meydana gelir. Bu denli etkileşime girmiş gökadalardaki yıldızlar, birbirleriyle çarpışmadan, birbirlerinin arasından geçerler. Bununla birlikte gaz ve tozları etkileşime geçerler. Bu da, yıldızlararası ortamın bozulup ve parçalanıp sıkışmış hale gelmesiyle "yıldız doğumları"nın patlak vermesine neden olur. Gökadaların çarpışması birinde ya da her ikisinde ciddi anlamda, çubuk, halka veya kuyruk benzeri eğilip bükülme bozulmalarına yol açar.
Gökadaların ortaya çıkma ve evrimlerinin incelenmesi bir bakıma gökadaların nasıl meydana geldikleri ve evren tarihinde nasıl bir evrim yolu izledikleri sorularının yanıtlanması girişimleridir. Bu alandaki bazı teoriler geniş ölçüde kabul görmekle birlikte, bu alan astrofizikte hâlen ilerlemeler bekleyen etkin bir alandır.
Merceksi gökada, biçimsel gökada sınıflandırma şemalarında eliptik (E) ve sarmal gökada (S) arasında yer alan bir gökada türüdür. Büyük ölçekli bir disk içermesine karşın, büyük ölçekli sarmal kollara sahip değildir. Merceksi gökadalar, yıldızlararası maddelerinin çoğunu tüketmiş veya kaybetmiş ve bu nedenle devam eden çok az yıldız oluşumuna sahip disk gökadalarıdır. Buna rağmen, disklerinde önemli miktarda toz barındırabilirler. Sonuç olarak, tıpkı eliptik gökadalar gibi çoğunlukla yaşlı yıldızlardan oluşurlar. Merceksi ve eliptik gökadalar morfolojik farklılıklarına rağmen spektral özellikler ve ölçekleme ilişkileri gibi ortak bazı özellikleri paylaşırlar. Her ikisi de, en azından evrenin yerel kısmında, pasif olarak evrimleşen erken tip gökadalar olarak kabul edilebilir. "E" gökadaları ile "S0" gökadalarını morfolojik olarak birbirine bağlayan, orta ölçekli disklere sahip "ES" gökadalarıdır.
Çubuklu merceksi gökada, çubuklu sarmal gökadanın merceksi türünde sınıflandırıldığı bir gökada türüdür. Hubble düzeninde SB0 olarak gösterilir.
Galaktik koordinat sistemi, Güneş'i merkez alarak, ana yönü Samanyolu Gökadası'nın yaklaşık merkeziyle hizalı ve temel düzlemi galaktik düzleme paralel olan bir gökyüzü koordinat sistemidir. Sağ el kuralını kullanır, yani koordinatlar temel düzlemde kuzeye ve doğuya doğru pozitiftir.
Baade Penceresi, Dünya'dan görüş hattı boyunca yıldızlararası "toz"un nispeten düşük miktarda bulunduğu gökyüzündeki bir bölgedir. Bu bölge, normalde Samanyolu'nun gökada merkezi tarafından gizlenmiş olan alanda, bu yönde gözlemlenebilir bir "pencere" olarak kabul edilir. Önemini ilk olarak kabul ettiren gök bilimci olan Walter Baade'nin adıyla anılır. Bu bölge, Samanyolu'nun parlak görünen parçalarından birine denk gelir.
Ekstragalaktik astronomi, Samanyolu gökadasının dışındaki cisimlerle ilgilenen bir astronomi dalıdır. Başka bir deyişle, galaktik astronomi tarafından kapsanmayan tüm astronomik cisimlerin incelenmesidir.
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.
Açık yıldız kümeleri, birkaç bin yıldızdan oluşan bir yıldız grubudur. Açık yıldız kümesini oluşturan yıldızlar aynı dev moleküler buluttan oluşmuşlardır ve yaklaşık olarak aynı yaştadırlar. Açık yıldız kümesi galaktik küme olarak da bilinir. Samanyolu Galaksisi'nde 1100'den fazla açık yıldız kümesi keşfedilmiştir ve daha fazla olduğu düşünülmektedir. Açık yıldız kümeleri karşılıklı yerçekimi etkisiyle birbirlerine gevşek bir biçimde bağlıdırlar. Açık yıldız kümeleri diğer kümelerle ve gaz bulutlarıyla yakın temaslarda bulunarak bozulmuş hale gelirler. Bu bozulmalar hem galaksinin ana bölümüne doğru yer değiştirmelere hem de küme elemanlarının yakın temasların içine doğru kaybıyla sonuçlanır.
Bir Galaksiler arası yıldız, kümeler arası yıldız, haydut yıldız veya göçmen yıldız olarak da bilinir, herhangi bir gökadaya kütleçekim bakımından bağlı olmayan bir yıldızdır. 1990'da büyük tartışma konusu olsa da, artık diğer yıldızlar gibi galaksilerde oluştukları ama gökadaların çarpışması veya bir yıldız sisteminin bir kara deliğe çok yakınlaşması sonucu oluştukları genel kabul görmüştür.
Disk gökadası, basık daire benzeri yıldız yoğunluğu olan belirgin bir galaktik disk ile karakterize edilen tüm gökada türlerini içerir. Bu tip gökadalar genellikle Andromeda Gökadası gibi merkezi bir şişkinliğe sahiptir. Genellikle çubukların ve sarmal kolların oluşumuna neden olan kütleçekimi kararsızlıklarından muzdariplerdir ve bu da onları evrendeki en çeşitli ve ilginç gökadalardan bazıları yapar.
Kaçınma Bölgesi, Samanyolu tarafından gizlenmiş bir gökyüzü alanıdır.
Yüksek hızlı bulutlar, Samanyolu ve diğer gökadaların galaktik halesi boyunca bulunan büyük gaz topluluklarıdır. Yerel durgunluk standardı (LSR) sistemine göre kitlesel hareketleri saatte 200.000 kilometreyi aşan hızlarda ölçülmüştür. Bu gaz bulutları, Güneş kütlesinin milyonlarca katı kütleye sahip olabilir ve gökyüzünün geniş bir kısmını kaplayabilirler.
Uydu gökada, daha büyük kütleli ve parlak bir konak gökadanın kütleçekimsel potansiyeli içinde bağlı yörüngelerde hareket eden daha küçük bir yoldaş gökadadır. Tıpkı Güneş Sistemi'ndeki gezegenlerin Güneş'e kütleçekimsel olarak bağlı olması gibi, uydu gökadalar ve bileşenleri de konak gökadalarına bağlıdır. Çoğu uydu gökada cüce gökada olsa da, büyük gökada kümelerinin uydu gökadaları çok daha büyük bir kütleye sahip olabilir. Samanyolu'nun etrafında en büyüğü Büyük Macellan Bulutu olmak üzere elliye yakın uydu gökada dönmektedir.
