thumb|right|250px|Ultravijolična slika Sončeve dejavne fotosfere Nasinega vesoljskega daljnogleda TRACE
Astronomíja (: astronomía < : ástron + : nómos – dobesedno zakon o zvezdah) ali zvezdoslôvjehttp://www.fran.si/134/slovenski-pravopis/3814365/zvezdoslovje?View=1&Query=zvezdoslovje, vpogled: 10. 9. 2017. je znanstvena veda, ki se ukvarja z opazovanjem in razlago zunajzemeljskih pojavov v vesolju. Ukvarja se z nebesnimi telesi, tematsko pa je razdeljena na Osončje, njegove planete, spremljevalce planetov, naravne satelite (trabanti, sateliti, lune ali meseci), na zvezde (zvezde stalnice oziroma nepremičnice), na galaksije (megličaste zvezdne sestave, ki vsebujejo po nekaj sto milijard zvezd). Posebno poglavje predstavlja teoretična astronomija, ki zajema povezovanje znanih dejstev o nebesnih telesih v skladno oblikovane fizikalne modele in matematične enačbe. Ukvarja se tudi z modeliranjem simulacij razvoja posameznih teles, kar nam daje bodisi vpogled na razvoj na primer našega planeta Zemlje, ali prikazuje in odraža pojave, ki spremljajo razvoj zvezde.
Ástrofízika je mlajša veda, ki se ukvarja z uporabo fizikalnih zakonov pri astronomskih pojavih. Astrofizika še posebej tako zajema področje zvezd (zvezdna astronomija in zvezdna statistika) in se ukvarja z razlago vseh pojavov in parametrov (atributov), ki so bistvenega pomena za razvoj posameznega objekta in poskuša iz znanih dejstev strniti smiselne in lepo oblikovane, in seveda enostavne, fizikalne enačbe.
Zgodovina sličica|Nebesna karta iz 17. stoletja, nizozemski kartograf Frederik de Wit
Starodavni časi Davno nazaj so astronomijo sestavljali le opazovanje in napovedi gibanja nebesnih teles, vidnih s prostim očesom. Ponekod so zgodnje kulture sestavljale ogromne instrumente, ki so morda imeli neke astronomske namene. Poleg njihove obredne uporabe bi se te opazovalnice lahko uporabljale za določitev letnih časov, ki so pomemben dejavnik pri poznavanju časa pridelave pridelkov in razumevanju dolžine leta.Forbes, 1909
Preden so izumili orodja, kot je teleskop, so zgodnja opazovanja zvezd izvajali s prostim očesom. Ko so se razvile civilizacije, predvsem v Mezopotamiji, Grčiji, Perziji, Indiji, na Kitajskem, v Egiptu in Srednji Ameriki, so postali astronomija in astronomski pripomočki že dovolj napredni, da so se začele razvijati ideje o naravi vesolja. Večina zgodnjih astronomov je le opazovala in določala pozicije zvezd in planetov. Danes je to znanost, ki se imenuje astrometrija. Iz teh opazovanj so nastale zgodnje ideje o gibanju planetov. Naravo gibanja Zemlje, Sonca, Lune, planetov in zvezd pa so razložili tudi filozofsko. Verjeli so, da je Zemlja središče vesolja, okoli katere se vrtijo Sonce, Luna in zvezde. To je znano kot geocentrični model vesolja ali Ptolemajev sistem, poimenovan po Ptolemaju .
Posebej pomemben razvoj astronomije se je začel pri Babiloncih. Prav oni so postavili temelje za kasnejše astronomske običaje, ki so se razvili v mnogih drugih civilizacijah. Babilonci so odkrili, da se lunini mrki ponavljajo v ponavljajočem se ciklu, znanem kot saros . sličica|Grška ekvatorialna sončna ura, Aleksandrija na Oksusu, današnji Afganistan, 3. - 2. stoletje pr. n. št. Antični Grki in Helenisti so naredili velik preboj v razumevanju vesolja in s tem k napredku astronomije. Grška astronomija je že od začetka veljala za racionalno, stvarno razlago nebesnih pojavov, ki logično in razumno razlaga gibanje nebesnih teles in svet. V 3. stoletju pred našim štetjem je Aristarh s Samosa ocenil velikost ter razdaljo Lune in Sonca do Zemlje. Prvi je predlagal model sončnega sistema, kjer se Zemlja in planeti vrtijo okoli sonca, zdaj imenovani heliocentrični model. V 2. stoletju pr. n. št. je Hiparh odkril precesijo, izračunal velikost in razdaljo do Lune ter izumil prve znane moderne astronomske naprave, kot je astrolab. Hiparh je ustvaril tudi obsežen katalog 1020 zvezd in jih razvrstil po magnitudah (6 stopnjah svetlostih). Tudi večina ozvezdij severne poloble izhaja iz grške astronomije.Thurston, H., Early Astronomy. Springer, 1996. p. 2 Mehanizem z Antikitere (ok. 150–80 pr. n. št.) je bil zgodnji analogni računalnik, ki je bil zasnovan za izračun položaja Sonca, Lune in planetov na nebesni sferi za določen datum. Tako tehnološko napredni pripomočki podobne kompleksnosti se niso pojavili vse do 14. stoletja, ko so se v Evropi pojavile prve mehanske astronomske ure.
Srednji vek Astronomija je v tem času večinoma stagnirala vse do 14. stoletja. Kljub temu je v srednjeveški Evropi živelo več astronomov, ki so malo prispevali k napredku. Richard Wallingford (1292–1336) je veliko prispeval k astronomiji in urarstvu, saj je izumil prvo astronomsko uro, Rectangulus, ki je omogočala merjenje kotov med planeti in drugimi nebesnimi telesi. To je omogočal tudi ekvatorij, imenovan Albion, ki ga lahko uporabimo za astronomske izračune, kot so lunarne, sončeve in planetarne zemljepisne dolžine, lahko pa napovemo tudi mrke. Nicole Oresme (1320–1382) in Jean Buridan (1300–1361) sta prva razpravljala o dokazih za rotacijo Zemlje, poleg tega pa je Buridan razvil tudi nepopolno teorijo vztrajnosti, ki je lahko prikazala planetarno gibanje brez pomoči potiska angelov.Hannam, James. Božji filozofi: kako je srednjeveški svet postavil temelje moderne znanosti. Ikona Knjige Ltd, 2009, 180 Georg von Peuerbach (1423–1461) in Regiomontanus (1436–1476) sta pripomogla k astronomskemu razumevanju, ki je pripomoglo h Kopernikovemu razvoju heliocentričnega modela par desetletij kasneje.
Astronomija je začela cveteti v islamskem svetu in drugih delih sveta. To je pripeljalo do nastanka prvih astronomskih observatorijev v muslimanskem svetu do začetka 9. stoletja. Leta 964 je galaksijo Andromeda, največjo galaksijo v Lokalni jati, opisal perzijski muslimanski astronom Abd al-Rahman al-Sufi v svoji Knjigi zvezd stalnic. Supernovo SN 1006, najsvetlejši zvezdni pojav v zapisani zgodovini, je opazil egiptovski arabski astronom Ali ibn Ridwan in kitajski astronomi leta 1006. Nekateri pomembnejši islamski (predvsem perzijski in arabski) astronomi, ki so pomembno prispevali k znanosti, so Al-Battani, Thebit, Abd al-Rahman al-Sufi, Albumasar, Biruni, Abū Ishāk Ibrāhim al-Zarqālī in Al-Birjandi. V tistem času so uvedli veliko arabskih imen, ki se sedaj uporabljajo za posamezne zvezde. Nekateri zgodovinarji celo mislijo, da so v ruševinah v Velikem Zimbabveju in Timbuktu morda bili nekdaj astronomski observatoriji. Evropejci so skozi celotno zgodovino verjeli, da v pred-kolonialnem srednjem veku ni bilo nobenega pomembnejšega znanstvenega astronomskega opazovanja v podsaharski Afriki, vendar sodobna predvidevanja kažejo drugače.Stenger, Richard . CNN. 5 December 2002. Retrieved on 30 December 2011.
Že več kot šest stoletij (od obnovitve antičnih zapiskov v poznem srednjem veku do razsvetljenstva) je katoliška cerkev dajala največ finančne in socialne podpore za študij astronomije med vsemi institucijami. Eden izmed vzrokov je zagotovo iskanje datuma za veliko noč.JL Heilbron, Sonce v Cerkvi: Katedrale kot solarni observatoriji (1999) str
Znanstvena revolucija sličica|Galilejevi skici in opazovanja Lune so dokazala, da je Lunina površina gorata. sličica|Astronomska karta iz starega znanstvenega rokopisa, ok. 1000 V renesansi je Nikolaj Kopernik predlagal heliocentrični model sončnega sistema. Njegovo delo je Galileo Galilei zagovarjal. Dodelal ga je še Johannes Kepler. Prav on je bil prvi, ki je razvil sistem, ki je pravilno opisal podrobnosti gibanja planetov okoli Sonca. Vendar Kepler ni uspel oblikovati teorije za zakone, ki jih je zapisal.Forbes, 1909, str. 49–58 Opisal jih je šele Isaac Newton, s svojim izumom nebesne mehanike in s svojim zakonom gravitacije, ki je končno pojasnil gibanje, ki si ga je predstavljal že Kepler. Newton je razvil tudi zrcalni teleskop ali reflektor.Forbes, 1909, str. 58–64
Izboljšave v velikosti in kakovosti teleskopov so privedle do nadaljnjih odkritij. Angleški astronom John Flamsteed je katalogiziral več kot 3000 zvezd,Chambers, Robert (1864) Chambers Book of Days obsežnejši zvezdni katalogi pa so bili narejeni od Nicolas-Louisa de Lacaillela. Astronom William Herschel je izdelal podroben katalog meglic in kopic, leta 1781 pa je odkril planet Uran, ki je bil tudi prvi planet odkrit z uporabo modernih instrumentov.Forbes, 1909, str. 79–81 Prva natančna meritev razdalje do zvezde je bila opravljena leta 1838, ko je Friedrich Bessel izmeril paralakso zvezde 61 Laboda.Forbes, 1909, str. 147–50
V 18. in 19. stoletju so proučevanje problema treh teles Leonarda Eulerja, Alexisa Clauda Clairauta in Jean le Rond d'Alemberta privedli do natančnejših napovedi o gibanju Lune in planetov na nebesnem svodu in v prostoru. To delo sta nadalje izpopolnila Joseph Louis Lagrange in Pierre-Simon Laplace, ki sta omogočila, da se ocenjujejo mase planetov in lun iz njihovih motenj.Forbes, 1909, str. 74–76
Znaten napredek v astronomiji se je pokazal z uvedbo nove tehnologije, vključno s spektroskopom in fotografijo. Joseph von Fraunhofer je v spektru sonca v letih 1814–15 odkril okoli 600 pasov, ki jih je leta 1859 Gustav Kirchhoff pripisal prisotnosti različnih elementov. Pokazalo se je, da so zvezde podobne našemu Soncu, vendar s širokim razponom temperatur, mas in velikosti.
Obstoj Rimske ceste kot samostojne skupine zvezd je bil dokazan šele v 20. stoletju, skupaj z obstojem ostalih galaksij. Opazovana recesija teh galaksij je pripeljala do odkritja širjenja vesolja. Teoretična astronomija je privedla do možnosti obstoja predmetov, kot so črne luknje in nevtronske zvezde, ki so bili uporabljeni za razlago ostalih opaženih pojavov, kot so kvazarji, pulzarji, blazarji in radijske galaksije. Kozmologija je v 20. stoletju dosegla velik napredek. V začetku tega stoletja je bil oblikovan model teorije velikega poka, ki je bil dobro podkrepljen s prasevanjem, Hubblovim zakonom in deleži elementov v vesolju. S tem se je zelo razvila kozmologija. Vesoljski teleskopi so omogočili meritve v delih elektromagnetnega spektra, ki so ponavadi blokirani ali zamegljeni zaradi atmosfere. Februarja 2016 so povedali, da je projekt LIGO dokazano zaznal gravitacijske valove, kar je opravil prejšnjega septembra.
Teoretična astronomija
Teoretični astronomi uporabljajo več orodij, med katerimi so analitični modeli in računalniške numerične simulacije, da bi opisali vesolje okrog nas brez posebnih resničnih opazovanj. Različna orodja imajo različne zmogljivosti in so ponekod boljša, drugje pa manj primerna. Analitični modeli procesa so boljši za trenutke, ko želimo najti smisel neke teorije, oziroma najti jedro nečesa. Numerični modeli lahko razkrijejo le obstoj fenomenom in efektov, ki bi bili v nasprotnem primeru neopazovani.
Astronomski teoretiki želijo ustvariti teoretične modele in iz rezultatov napovedati opazovalne podatke. Opazovanje fenomena, ki ga model predvidi, omogoča astronomom, da se odločijo med več različnimi modeli za najboljši model.
Teoretiki prav tako želijo ustvariti ali spremeniti modele, da upoštevajo tudi nove podatke. V primeru nenatančnosti med podatki in modelom, se največkrat le malo spremeni obstoječi model, da zadosti novim rezultatom. Toda v nekaterih primerih je treba spremeniti celoten model, saj dobivamo veliko količino neujemajočih se podatkov.
Fenomeni, ki jih preučujejo teoretični astronomi so: zvezdna dinamika in evolucija; izoblikovanje galaksij; porazdelitev snovi v Vesolju na velikih skalah; izvor kozmičnih žarkov; splošna relativnost in fizikalna kozmologija, ki vsebuje strunsko kozmologijo in astrofiziko delcev. Astrofizikalna relativnost služi kot pripomoček za pojasnitev raznih velikih in masivnih stvari, pri katerih igra gravitacija pomembno vlogo, ki je tudi podlaga za (astro)fiziko črnih lukenj in raziskovanje gravitacijskih valov.