Astrofysiikka on kahden tieteen, fysiikan ja tähtitieteen yhdistys, jolla tähtien ja muiden tähtikappaleiden rakenne, koostumus, ilmiöt ja ominaisuudet voidaan selittää. Tieteelliset tutkimukset ovat todenneet, että fysiikan ja kemian lait ovat universaaleja, joten niitä voidaan soveltaa avaruuden taivaankappaleisiin, joten fysiikka ja tähtitiede voivat toimia käsi kädessä.
Astrofysiikka on kokeellinen tiede, joka perustuu tähtikappaleiden ilmiöiden ja ominaisuuksien havaitsemiseen tähtitieteen kautta, joka voidaan selittää fysiikan lakien ja kaavojen avulla.
Toinen astrofysiikan tutkima elementti on tähtienvälisen aineen rakenne, kuten pilvet, kaasut ja pöly, joita löytyy suuresta osasta avaruutta ja joita pidettiin tyhjinä.
Astrofyysikot keskittyvät yleensä neljään perustekijään:
- Aurinkokunnan tuntemus yrittää ymmärtää kaiken, mikä liittyy Aurinkoon ja siihen liittyviin magneettisiin järjestelmiin.
- Tähtiin keskittyvä tieto sen määrittämiseksi, mikä on tähtien sisällä, ja maailmankaikkeudessa esiintyvät räjähtävät ilmiöt, jotka tunnetaan gammasäteilyksi.
- Tieto galaksimme rakenteesta ja evoluutiosta ja siinä olevasta keskeisestä aukosta.
- Ekstragalaktisen fysiikan tuntemus ja maailmankaikkeuden kokonaisanalyysi.
Astrofysiikan uraa harkitsevan opiskelijan tulisi tietää, että on olemassa yleisiä aiheita, kuten matematiikka, sähkömagnetismi, optiikka, tietokoneet tai elektroniikka. Jo tähtitiede-osiossa on aiheita, kuten kosmologia, nestefysiikka, termodynamiikka, fotometria, tähtitiede tai tämän tieteen pääteoriat (esimerkiksi suhteellisuusteoria)
Astrofyysikot käyttävät tutkimuksensa aikana suuria teleskooppeja, jotka pystyvät keskittämään tähtien valon ja lämpötilan. Tätä valoa analysoidaan erilaisilla kirkkautta mittaavilla instrumenteilla, radiometreillä, jotka tallentavat taivaankappaleiden lähettämän lämmön, ja spektrografeilla, jotka hajottavat kyseisen valonsäteet vastaavilla aallonpituuksillaan Spektrin muodostamiseksi.
Lämpöydinastrofysiikka tutkii ydinprosesseja, jotka vapauttavat suuria määriä energiaa hiukkasten tai sähkömagneettisen säteilyn muodossa, ts. Lämpöydinreaktiot.
Lämpöydinreaktioita on kahdenlaisia. Fuusioreaktioissa esiintyvät aurinko ja tähdet tuottavat energiaa ja ydinfission reaktioita, jotka prosessi, jota käytetään ydinvoimaloissa.
Lämpöydinenergia on melkein ehtymätöntä ja paljon halvempaa johtuen uuttoprosessistaan verrattuna muihin energialähteisiin.
