Güneş Sistemi, Güneş'in kütleçekim kuvvetiyle yörüngede tutulan ve çeşitli gök cisimlerinden oluşmuş bir sistemdir. Güneş ve 8 gezegen ile onların doğruluğu onaylanmış 150 uydusu, 5 cüce gezegen ile onların bilinen toplam 8 uydusu ve milyarlarca küçük gök cisminden oluşur. Küçük cisimler kategorisine asteroitler, Kuiper Kuşağı cisimleri, kuyruklu yıldızlar, gök taşları ve gezegenler arası toz girer.
Kütleçekim ya da çekim kuvveti, kütleli her şeyin gezegenler, yıldızlar ve galaksiler de dahil olmak üzere birbirine doğru hareket ettiği doğal bir fenomendir. Enerji ve kütle eşdeğer olduğu için ışık da dahil olmak üzere her türlü enerji kütleçekime neden olur ve onun etkisi altındadır.
Gök mekaniğinde yörünge veya yörünge hareketi, bir gezegenin yıldız etrafındaki veya bir doğal uydunun gezegen etrafındaki veya bir gezegen, doğal uydu, asteroit veya lagrange noktası gibi uzaydaki bir nesne veya konum etrafındaki yapay uydunun izlediği kavisli bir yoldur. Yörünge, düzenli olarak tekrar eden bir yolu tanımlamakla birlikte, tekrar etmeyen bir yolu da ifade edebilir. Gezegenler ve uydular Kepler'in gezegensel hareket yasalarında tanımlandığı gibi, kütle merkezi elips biçiminde izledikleri yolun odak noktasında olacak şekilde yaklaşık olarak eliptik yörüngeleri takip ederler.
Fizikte, kütle, Newton'un ikinci yasasından yararlanılarak tanımlandığında cismin herhangi bir kuvvet tarafından ivmelenmeye karşı gösterdiği dirençtir. Doğal olarak kütlesi olan bir cisim eylemsizliğe sahiptir. Kütleçekim kuramına göre, kütle kütleçekim etkileşmesinin büyüklüğünü de belirleyen bir çarpandır (parametredir) ve eşdeğerlik ilkesinden yola çıkılarak bir cismin kütlesi kütleçekimden elde edilebilir. Ama kütle ve ağırlık birbirinden farklı kavramlardır. Ağırlık cismin hangi cisim tarafından kütleçekime maruz kaldığına göre ve konumuna göre değişebilir.
Yıldız, ağırlıklı olarak hidrojen ve helyumdan oluşan, karanlık uzayda ışık saçan, gökyüzünde bir nokta olarak görünen plazma küresidir. Bir araya toplanan yıldızların oluşturduğu galaksiler, gözlemlenebilir evrenin hâkimidir. Dünya'dan çıplak gözle görülebilen yaklaşık 6 bin dolayında yıldız vardır. Dünya'ya en yakın yıldız, aynı zamanda Dünya üzerindeki yaşamın gerçekleşmesi için gerekli olan ısı ve ışığın kaynağı da olan Güneş'tir.
Sirius ya da Akyıldız, Büyük Köpek Takımyıldızı’nda yer alan bahar ayında kuzey yarı küreden görülebilen gece gökyüzünün en parlak yıldızıdır. Türkçe’de Akyıldız ismiyle bilinen Sirius, -1,47 olan görünür kadiri bakımından, görünür kadiri olarak kendine en yakın olan Canopus’a oranla iki kat daha parlaktır. Çıplak gözle tek yıldızmış gibi görünen Sirius, aslında tayf türlerine göre yapılan yıldız sınıflandırma sisteminde A1V sınıfında bulunan Sirius-A ile DA2 sınıfına giren ve Sirius-B olarak adlandırılan bir beyaz cüceden oluşan bir çift yıldızdır. Sirius bu parlak görünümünü aydınlatma gücünün yanı sıra Güneş Sistemi'ne yakınlığına borçludur. Güneş'e 2,6 parsek uzaklıkta oluşundan dolayı, Sirius sistemi uzaydaki yakın komşularımızdan biridir. Sirius kütlesi bakımından Güneş'in iki katıdır ve 1,42’lik bir mutlak kadir değerine sahiptir. Aydınlatma gücü Güneş'in 25 katı olmakla birlikte, Canopus veya Rigel gibi diğer parlak yıldızlarınkine oranla düşük kalır. Sirius sisteminin yaşı 200-300 milyon yıldır. Sistem başlangıçta iki mavimsi yıldızdan oluşuyordu. Bu iki yıldızdan da kütlesi bakımından daha büyük olan Sirius-B zamanla yakıtını tüketerek, dış katmanlarını kaybetmeden önce kırmızı dev haline gelmiş ve yaklaşık 120 milyon yıl önce dış katmanlarını uzaya atarak bugünkü hali olan bir beyaz cüceyi oluşturmuştur.
Puppis ya da Pupa takımyıldızı, modern 88 takımyıldızdan biridir. Güney gökkürededir. Puppis adı Latince'de geminin kıç güvertesi anlamına gelir. Bu isim, daha önceki takımyıldız adlandırmalarında bir gemi olarak tasavvur edilen Argo Navis takımyıldızının kıç güvertesini oluşturan parçası olmasından ötürü verilmiştir. Argo Navis takımyıldızındaki yıldızlar günümüzde Karina, Yelken ve Pupa takımyıldızlarına dağılmıştır. Pupa bu üçünün en büyüğüdür.
Tukan takımyıldızı, Güney Göksel Yarımküre'de yer alan ve Güney Amerika kuşu tukanın adını taşıyan bir takımyıldızdır. On altıncı yüzyılın sonlarında Petrus Plancius tarafından, Pieter Dirkszoon Keyser ve Frederick de Houtman'ın gözlemlerine dayanarak tasarlanan on iki takımyıldızdan biridir. Tukan, ilk olarak 1598'de Plancius ve Jodocus Hondius tarafından Amsterdam'da yayımlanan 35 santimetre çapındaki bir göksel kürede yer almış ve 1603'te Johann Bayer'in yıldız atlası Uranometria'da tasvir edilmiştir. Fransız kaşif ve astronom Nicolas Louis de Lacaille 1756'da Tukan takımyıldızının yıldızlarına Bayer belirtmelerini vermiştir. Tukan; Turna (Grus), Anka (Phoenix) ve Tavus (Pavo) takımyıldızlarıyla birlikte "Güney Kuşları" olarak bilinir.
Kara delik; astrofizikte, çekim alanı her türlü maddesel oluşumun ve ışınımın kendisinden kaçmasına izin vermeyecek derecede güçlü olan, büyük kütleli bir gök cismidir. Kara delik, uzayda belirli nitelikteki maddenin bir noktaya toplanması ile meydana gelen bir nesnedir de denilebilir. Bu tür nesneler ışık yaymadıklarından kara olarak nitelenirler. Kara deliklerin "tekillik"leri nedeniyle, üç boyutlu olmadıkları, sıfır hacimli oldukları kabul edilir. Kara deliklerin içinde ise zamanın yavaş aktığı veya akmadığı tahmin edilmektedir. Kara delikler Einstein'ın genel görelilik kuramıyla tanımlanmışlardır. Doğrudan gözlemlenememekle birlikte, çeşitli dalga boylarını kullanan dolaylı gözlem teknikleri sayesinde keşfedilmişlerdir. Bu teknikler aynı zamanda çevrelerinde sürüklenen oluşumların da incelenme olanağını sağlamıştır. Örneğin, bir kara deliğin potansiyel kuyusunun çok derin olması nedeniyle yakın çevresinde oluşacak yığılma diskinin üzerine düşen maddeler diskin çok yüksek sıcaklıklara erişmesine neden olacak, bu da diskin yayılan x-ışınları sayesinde saptanmasını sağlayacaktır. Günümüzde, kara deliklerin varlığı, ilgili bilimsel topluluğun hemen hemen tüm bireyleri tarafından onaylanarak kesinlik kazanmış durumdadır.
Çift yıldız, ortak kütle merkezinde yörünge yapan iki yıldızdan oluşan bir yıldız sistemidir. İki, üç, dört ya da daha çok yıldızlı sistemler çoklu yıldız sistemleri olarak adlandırılır. Bu sistemler, özellikle daha uzakken, çıplak göze tek bir ışık noktası olarak görünürler ve diğer yollarla çift olarak ortaya çıkarlar. Son iki yüzyıl boyunca yapılan araştırmalar sonucunda, evrende gözlemlediğimiz yıldızların yarısı ya da daha fazlasının, çoklu yıldız sistemlerinin parçası olduğunun farkına varıldı.
Güneş kütlesi; astronomide diğer yıldızların, yıldız kümesinin, bulutsuların ve gök adaların kütlelerini belirtmede kullanılan, kütlesi yaklaşık 2×1030 kg olan standart bir kütle birimidir. Bu birim için Güneş kütlesi ölçek olarak düşünülmüştür. Yaklaşık iki nonilyon kilograma eşittir:
Klasik mekanikte iki cisim problemi sadece birbirleriyle etkileşen iki nokta parçacığın hareketini tanımlamak için kullanılır. Bir gezegen ve yörüngesinde dolanan bir uydu, bir yıldız ve yörüngesindeki bir gezegen, birbirlerinin yörüngelerinde dolanan iki yıldız ve klasik atom modelinde çekirdeğin etrafında dolanan elektron, yaygın örneklerdir.
Kepler'in gezegensel hareket yasaları, Güneş Sisteminde bulunan gezegenlerin hareketlerini açıklayan üç matematiksel yasadır. Alman matematikçi ve astronom Johannes Kepler (1572-1630) tarafından keşfedilmişlerdir.
Değişen yıldız, parlaklıkları zaman içinde değişen yıldızlardır. Parlaklıkları genelde ya çok gençken ya da çok yaşlı iken değişir. Bunun nedeni, ya genişleme, daralma, püskürme gibi yıldızın iç dinamiğinden; ya da iki ya da daha fazla yıldızın birbirlerinin yörüngelerinde dönerken oluşturdukları tutulmalardan kaynaklanan dış dinamiklerden dolayı oluşur. 2000 yılına kadar 30,000'in üzerinde değişken yıldız bulunup kataloglanmıştır. Ayrıca 14,000 kadar başka yıldızda parlaklık değişiminden şüphelenilmektedir. Güneşimiz ve Kutup Yıldızı dahil olmak üzere birçok yıldızın, yeterli duyarlılıkta ölçüldüğünde, parlaklıkları değişmektedir.
W Ursae Majoris değişeni ışık eğrilerinde izlenen neredeyse eşit derinlikli iki minimum ve süreklilik gösteren ışık değişimleri ile karakterize edilmektedirler. Eşit minimum derinlikleri, bileşen yıldızların eşit yüzey sıcaklığına sahip olduklarının bir göstergesidir. "değen çiftler" olarak da bilinen bu sistemlerin bileşenleri birbirine çok yakındır. Bunun doğal sonucu olarak birbirlerine uyguladıkları ileri düzeyde karşılıklı tedirginlik kuvvetleriyle, küresellikten önemli ölçüde sapmış bileşenler içermektedirler. Yörünge dönemleri oldukça kısadır ve 7 saat – 1 gün arasında değerlere sahiptir.
Doğal uydu, en yaygın kullanımıyla, bir gezegenin, cüce gezegenin veya küçük bir Güneş Sistemi cisminin yörüngesinde dönen astronomik bir cisimdir.
Kütleçekimsel dalga veya kütleçekim dalgası (KÇD), fizikte uzayzaman eğriliğinde oluşan kırışıklık olup kaynağından dışarıya doğru bir dalga olarak yayılır. Albert Einstein tarafından 1915'te varlığı öngörülen bu dalgalar, Genel Relativite Teorisi'ne dayanarak kütleçekimsel ışıma şeklinde enerji naklederler. Tespit edilebilir kütleçekimsel dalga kaynakları, beyaz cüce, nötron yıldızı veya kara delik içeren çift yıldız sistemleri olabilir. Kütleçekimsel dalgaların varlığı, kendisiyle fiziksel etkileşimlerin yayılma hızını sınırlama kavramını getiren ve genel relativite ile ilgili Lorentz değişmezliğinin muhtemel bir sonucudur. Bu dalgaların, etkileşim hızını sonsuz olarak kabul eden Newton'un Çekim Teorisi'nde varlığı mümkün değildir.
Gök mekaniğinde, Lagrange noktaları ortak kütle merkezi etrafında dönen, biri genellikle diğerinden çok daha küçük, iki kütlenin yarattığı potansiyelin denge noktalarıdır. Lagrange noktaları iki cismin yarattığı kütleçekim kuvvetinin, dönmeden kaynaklanan merkezkaç kuvveti ile birbirlerini götürdükleri noktalardır.
Gezegen sistemi, bir yıldız veya yıldız sistemi çevresindeki yörüngede kütleçekimi ile sınırlanmış yıldız olmayan nesneler kümesidir. Genel olarak, bu sistemler cüce gezegenler, asteroitler, doğal uydular, meteoroitler, kuyruklu yıldızlar, gezegenler ve çöküntü çemberleri gibi cisimlerden oluşabilir, ancak bir veya daha fazla gezegen içeren sistemler bir gezegen sistemini oluştururlar. Güneş, Dünya'yı içeren gezegen sistemi ile birlikte Güneş Sistemi olarak bilinmektedir.
Astronomide çift merkezi birbirinin yörüngesinde dönen iki veya daha fazla cismin kütle merkezidir ve cisimlerin etrafında döndüğü noktadır. Çift merkez fiziksel bir nesne değil, dinamik bir noktadır. Astronomi ve astrofizik gibi alanlarda önemli bir kavramdır. Bir cismin kütle merkezinden çift merkeze olan mesafesi iki cisim problemi olarak hesaplanabilir.
