Astronomové používají teleskopy a kosmické sondy ke studiu všeho, co je mimo Zemi. Světlo a jiná záření z hvězd a galaxií nesou informaci o jejich rychlostech a mnoha dalších vlastnostech.

mlhovina NGC 2359 Bez dalekohledu uvidíme jen několik tisíc hvězd. Světlo hvězd, které přichází z velké dálky, je tak slabé, že ho sítnice oka nezaregistruje. Proto astronomové používají přístroje, které světlo shromáždí a soustředí do jednoho bodu. S jednoduchým binokulárním dalekohledem - triedrem lze spatřit desítky tisíc, s menším dalekohledem milióny a s velkými hvezdářskými dalekohledy až miliardu hvězd. Je zřejmé, že čím větší je čočka nebo zrcadlo dalekohledu, tím více hvězd mužeme pozorovat. Existují 2 základní typy dalekohledu: s čočkami (objektiv a okulár) nazývaný refraktor a se zrcadly (obě jsou zakřivená: dutá) reflektor.

Dalekohledy

První čočkové dalekohledy začal používat Galileo Galilei. Postupem času se dalekohledy zdokonalovaly a zvětšovaly, aby bylo možné soustředit více světla a tím pozorovat méně jasné objekty. Největší refraktor na světě nalezneme na Yerkesove observatoři ve Wisconsinu v USA, který má čočku o průměru 1 metr!

První, kdo použil zakřivené zrcadlo místo čočky byl James Georgy (1638 – 1675) v roce 1663. Světelné paprsky se soustřeďují pomocí dutého zrcadla do tzv. primárního ohniska před zrcadlem. Odtud se paprsky odrážejí pomocí malého zrcátka skrz stěnu tubusu (Newtonuv dalekohled) nebo pomocí dalšího (sekundárního) dutého zrcadla které odráží světlo otvorem v primárním zrcadle k pozorovatelově oku nebo k snímací aparatuře. Zrcadla v obřích teleskopech mohou měrit i více než jeden metr. Největší teleskop na svete Keck na Havaji má průměr zrcadla 4 m a sestává se z 36 částí řízených počítačem.

Radiotelskopy

Dalším způsobem jak zkoumat vesmír je použití radioteleskopu. Z vesmíru přichází mnoho druhů záření o různých vlnových délkách. Rádiové vlny mají mnohem vetší délku než viditelné spektrum a proto je třeba k jejich zachycení větší plochy. V Parkes v Austrálii je radioteleskop o průměru 64 metrů.

Kosmické dalekohledy

Zemská atmosféra obsahuje kyslík a ozón (O3), které jsou nezbytné pro život a zabraňují pronikání škodlivých záření na povrch Země. Pro některé pásma IF (infračerveného) záření a pro ultrafialové, rentgenové a záření gama nelze použít observatoří na povrchu Země protože tyto typy záření jsou pohlcovány v menší či větší míře atmosférou. Dalším problémem při pozorování je neustálé "mihotání" hvězd kvůli neklidnému vzduchu dále pak snížení kvality pozorování důsledkem celkového světelného znečištení z měst rozptylujícího se ve vzduchu. Částečným řešením je umístit observatoře na vrcholky hor, co nejdále od civilizace. Existuje i observatoř zabudovaná na palube výškového letadla (Kuiperova palubní observatoř). Některé typy pozorování lze však provést jen mimo atmosféru Země. V posledních nekolika desítkách let bylo vypušteno množství sond a kosmických dalekohledů z nichž je jistě nejznámější Hubblův kosmický dalekohled užívaný USA a Evropským společenstvím.

sondy magnituda měření ve vesmíru historie pozorování vesmíru naše místo ve vesmíru