天体物理学分为：、太阳系物理学、、恒星天文学、星系天文学、、宇宙化学、天 体演化学等分支。另外，、、也是它的分支。
太阳是离地球最近的一颗普通恒星。对太阳的研究，经历了从研究它的内部结构、能量来源、化学组成和静态表面结构，到使用多波段电磁辐射研究它的活动现象的过程。的影响能够为我们直接感受。日地关系密切，所以研究有关地球的科学，必须考虑太阳的因素。
天体物理学
对的研究是天体物理学的一个重要方面。近二十年来，对的研究以及对的分布、密度、温度、和化学组成等方面的研究，都取得了重要成果。随着空间探测的进展，的研究又成为最活跃的领域之一。
银河系有一、二千亿颗恒星，其物理状态千差万别。、、、赫比格一阿罗天体，可能都是从星际云到恒星之间的过渡天体。
更是多种多样：造父变星的为1～50天，光变幅为～2个星等；长周期变星的光变周期为90～1000天，光变幅为～9个星等；天琴座RR型变星的光变周期为～天，光变幅不超过1～2个星等； T型变星光变不规则，没有固定的周期；新星爆发时抛出大量物质，光度急骤增加几万到几百万倍；有的的半径比太阳大1000倍以上；的密度为每立方厘米一百公斤到十吨，密度更高达每立方厘米一亿吨到一千亿吨。
各种各样的恒星，为研究恒星的形成和演化规律提供了样品。另外，天体上特殊的物理条件，在地球上往往并不 具备，利用天体现象探索物理规律，是天体物理学的重要职能。
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通过多年研究，人们对银河系的整体图像以及太阳在银河系中的地位，有了比较正确的认识。银河系的直径为十万光年，厚两万。通过对银河系恒星集团的研究，建立和证实了星族和等概念。对、旋臂结构、银核和银晕也进行了大量研究。
河外与银河系属于同一天体层次。星系按形态大致分为五类：、、透镜型星系、、。按大小，又可分为、、超巨星系，它们的质量依次约为太阳的一百万到十亿倍、几百亿倍和万亿倍以上。同银河系一样，星系也由恒星和气体组成三、五个、十来个、几十个以至成百上千个星系组成星系集团，称星系、。
通过各种观测，人们的视野扩展到150亿光年的宇宙“深处“。这就是“观测到的宇宙”，或称为“我们的宇宙”，也就是总星系。
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研究表明，宇宙物质由周期表中近百种化学元素和289种同位素组成。在不同宇宙物质中发现了地球上不存在的矿物和分子。
二百多年来，关于太阳系的起源和演化问题已提出四十多种学说，但至今还没有一个学说
被认为是完善的而被普遍接受。近三十年来这方面有了很大进展，目前大多数赞成的恒星演化学说是所谓的“弥漫说”，但也有少数人认为恒星是由超密物质转化而成的。
用的技术和方法分析来自天体的电磁辐射，可得到天体的各种物理参数。根据这些参数运用物理理论来阐明发生在天体上的物理过程，及其演变是和理论天体物理学的任务。
除了宇宙线的粒子探测、的实验室分析、宇宙飞行器对太阳系天体的实地采样和分析，以及尚在努力探索中的引力波观测之外，目前关于天体的信息都来自电磁辐射。天体物理仪器的作用是对电磁辐射进行收集定位、变换和分析处理。电磁辐射的收集和定位是由望远镜(包括)来实现的。
从辐射的连续谱可以判断辐射的机制，还可以得知天体的表面温度；从早型星的限上的跳变，可以得知天体的表面压力；由也可粗略地确定恒星的光度和温度值。从线谱可以获得更多的信息：视向速度、电子温度、、化学组成、激发温度端流速度。对双星的观测研究，可以得到天体的半径、质量和光度等重要数据。研究脉动变星的光变周期与光度之间的关系，可以确定天体的距离。
是解释已知的有力工具，而且还可以预言尚未观测到的天体和天象。以辐射转移理论为基础建立的，以热核聚变概念为基础发展起来的元素合成理论、恒星内部结构理论和理论，乃是理论天体物理学的基础。
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理论物理学中的、、、、固体和等理论，为研究、宇宙线、黑洞、星际尘埃、爆发奠定了基础。
人类对宇宙的认识不断扩大，不仅使人们愈来愈深入地了解宇宙的结构和演化规律，同时也促使物理学在揭示微观世界的奥秘方面取得进展。氮元素就是首先在太阳上发现的，过了二十五年后才在地球上到。热核聚变概念是在研究恒星时提出的。由于地面条件的限制，某些物理规律的验证只有通过宇宙这个“实验室”才能进行。六十年代的四大发现——类星体、脉冲星、星际分子、，促进了高能天体物理学、宇宙化学、天体和天体演化学的发展，也向物理学、化学、生物学提出了新的课题。
天体物理学是的技术、方法和理论，研究天体的形态、结构、化学组成、物理状态和演化规律的天文学分支学科。
天体上特殊的物理条件，在地球上往往并不具备，所以利用天体现象探索物理规律，是天体物理学的重要职能。
天体物理学的发展，促使和研究不断的出现新成果和新发现，使天体物理学不断向广度和深度发展。
分类
天体物理学从来说，可分为实测天体物理学和理论天体物理学。前者研究天体物理学
天体物理学
中基本观测技术、 各种仪器设备的原理和结构，以及观测的分析处理，从而为理论研究提供资料或者检验理论模型。是实测天体物理学的重要组成部分。后者则是对观测资料进行理论分析，建立理论模型，以解释各种天象。同时，还可预言尚未观测到的天体和天象。 天体物理学按照研究对象，可分为：
①太阳物理学。
研究太阳表面的各种现象、太阳内部结构、能量来源、化学组成等。太阳同地球有着密切的关系。研究太阳对地球的影响也是太阳物理学的一个重要方面。
星族②太阳系物理学。
研究太阳系内除太阳以外的各种天体，如行星、、、、、彗星。行星际物质等的性质、结构、化学组成等。
③恒星物理学。
研究各种恒星的性质、结构、物理状况、化学组成、起源和演化等。银河系的恒星有一、
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二千亿颗，其物理状况千差万别。有些恒星上具有非常特殊的条件，如超高温、超高压、超高密、等等，这些条件地球上并不具备。利用恒星上的特殊物理条件探索物理规律是恒星物理学的重要任务。④恒星天文学。 研究银河系内的恒星、星团、、星际物质等的空间分布和，从而深入探讨银河系的结构和本质。
⑤星系天文学，又称。
研究星系（包括银河系）、星系团、星系际空间等的形态、结构、运动、组成、物理性质等。
⑥宇宙学。
从整体的角度来研究宇宙的结构和演化。包括侧重于发现宇宙大尺度观测特征的观测宇宙学和侧重于研究宇宙的运动学和以及建立宇宙模型的理论宇宙学。
⑦天体演化学。
研究天体的起源和演化。对太阳系的起源和演化的研究起步最早。虽然已取得许多重要成果，但还没有一个学说被认为是完善的而被普遍接受。恒星的样品丰富多彩，对恒星的起源和演化的研究取得了重大进展，恒星演化理论已被普遍接受。对星系的起源和演化的研究还处于摸索阶段。
天体物理学
天体物理学的各分支学科是互相关联、互相交叉的。随着新技术、新方法、新理论的出现和应用，天体物理学中涌现了一些新的分支学科，如射电天文学、、、等。天体物理学同其他
学科也是互相交叉、互相渗透的。近年来，也出现了一些交叉性的学科，如、天体生物学等。
起源
利用方法研究天体的物理性质和过程的一门学科。1859年﹐根据热力
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学规律解释太阳的夫琅和费线﹐断言在太阳上存在著某些和地球上一样的化学元素﹐这表明﹐可以利用理论物理的普遍规律从天文实测结果中分析出天体的内在性质﹐是为理论天体
物理学的开端。理论天体物理学的发展紧密地依赖于理论物理学的进步﹐几乎理论物理学每一项重要突破﹐都会大大推动理论天体物理学的前进。二十世纪二十年代初量子理论的建立﹐使深入分析恒星的光谱成为可能﹐并由此建立了恒星大气的。三十年代的发展﹐使恒星能源的疑问获得满意的解决﹐从而使恒星内部结构理论迅速发展﹔并且依据的实测结果﹐确立了的科学理论。1917年爱因斯坦用分析宇宙的结构﹐创立了。1929年发现了河外星系的谱线红移与距离间的关系﹐以后人们利用广义相对论的来分析有关河外天体的观测资料﹐探索大尺度上的物质结构和运动﹐这就形成了现代宇宙学。
发展
从公元前129年古天文学家喜帕恰斯目测光度起，中间经过1609年伽利
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略使用光学望远镜观测天体，绘制月面图，1655～1656年惠更斯发现和猎户座星云，后来还有发现恒星自行，到十八世纪老开创恒星天文学，这是天体物理学的孕育时期。
十九世纪中叶，三种物理方法——分光学、光度学和照相术广泛应用于天体的观测研究以后，对天体的结构、化学组成、物理状态的研究形成了完整的科学体系，天体物理学开始成为天文学的一个独立的分支学科。
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