Tähtitieteilijöiden käyttämät instrumentit

Kerran kaikkien ihmisten oli katsottava taivasta heidän paljain silmin. Tämän prosessin paljastamat ihmeet olivat riittävän runsaat, mutta Galileon kaukoputken käyttöönotto alussa 1600-luku merkitsi suurta ja jatkuvasti etenevää teknologista harppausta eteenpäin ihmiskunnan tutkimuksessa taivaat. Nykyään erilaiset optiset ja ei-optiset instrumentit laajentavat edelleen ymmärrystä ja arvostusta kosmoksesta.

Nyt välttämättömän optisen kaukoputken instrumentin aloitti Galileo Galilei vuonna 1609, vaikka muut olivat jo luoneet vastaavia työkaluja. Hän käytti "kolmikäyttöistä valolasia" löytääkseen Jupiterin neljä pääkuua sekä lukemattomat kuun aiemmin tuntemattomat piirteet. Vuosisatojen ajan teleskoopit kehittyivät yksinkertaisista kädessä pidettävistä esineistä vuorille sijoitetuille observatorioille asennetuiksi petoiksi ja lopulta maapallon ympäri avaruudessa kiertävät teleskoopit, mikä toi etun poistaa ilmakehän vääristymät ala. Nykypäivän kaukoputket pystyvät näkemään melkein tunnetun maailmankaikkeuden reunaan, antaen ihmiskunnalle vilauksen ajassa taaksepäin useita miljardeja vuosia.

Toisin kuin tavanomaisissa teleskoopeissa, radioteleskoopit havaitsevat ja arvioivat taivaankappaleita käyttämällä niiden lähettämiä valoaaltoja vaan radioaaltojaan. Nämä kaukoputket eivät ole putkimaisia, vaan ne on rakennettu parabolisten astioiden muodossa, ja ne on usein järjestetty matriiseiksi. Vain näiden teleskooppien seurauksena esineistä, kuten pulsareista ja kvasaareista, on tullut osa tähtitieteellistä sanastoa. Vaikka näkyvät kohteet, kuten tähdet ja galaksit, lähettävät radioaaltoja sekä valoaaltoja, muut voidaan havaita vain radioteleskoopeilla.

Spektroskopia on valon eri aallonpituuksien tutkimus. Monet näistä aallonpituuksista näkyvät ihmissilmälle erillisinä väreinä; esimerkiksi prisma erottaa tavallisen valon eri spektreihin. Spektroskopian käyttöönotto tähtitieteessä synnytti astrofysiikan tieteen, sillä se mahdollistaa tyhjentävän analyysin esineistä, kuten tähdistä, jota pelkkä visualisointi ei tee. Esimerkiksi tähtitieteilijät voivat nyt sijoittaa tähdet eri tähtiluokkiin niiden erillisten spektrien perusteella. Jokaisella kemiallisella elementillä on oma "allekirjoitus" spektrikuvionsa, joten on mahdollista analysoida tähden koostumus tuhansien valovuosien päästä, jos tähtitieteilijät voivat kerätä sen kevyt.

Ilman teleskooppeja, kiikareita ja muita havainnointivälineitä tähtikarttoja ei olisi olemassa, kuten nykyään. Tähtikartat ovat palvelleet taivaan opastajina tähtitieteilijöille ja vain tähtitieteilijöille, mutta ne ovat myös olleet tärkeitä välineitä muilla kuin tähtitieteellisillä elämän alueilla, kuten merenkulun navigoinnissa. Internet ja muut nykyaikaiset tiedotusvälineet ovat tehneet tähtikarttoja - monet niistä ovat vuorovaikutteisia - kaikki paitsi kaikkialla. Tähtikartat ovat kuitenkin olleet jossain muodossa jo vuosisatojen ajan. Vuonna 1979 arkeologit löysivät yli 32 500 vuoden ikäisen norsunluun tabletin, jonka uskottiin kuvaavan muun muassa Orionin tähdistöä.