Практическая астрономия состоит из методов нахождения местоположения небесных тел на небесной сфере и, как следствие расположения наблюдателя на поверхности планеты. Также практическая астрономия изучает теорию наблюдательных астрономических приборов и методы учета погрешности приборов и человеческого фактора.
Сферическая астрономия занимается разработкой математических методов при исследовании видимого месторасположения и движения, небесных светил. Кроме того, сферическая астрономия используется для вычисления точного времени, географических координат, навигации и т. д.
Астрометрия (некоторые объединяют в это понятие практическую и сферическую астрономию) занимается формированием инерциальных систем координат посредством создания каталогов для наиболее точного определения положения звезд и основных астрономических постоянных. Астрометрия важна при исследовании движения небесных тел и вращения Земли.
Небесная сфера — изображение неба как большого, пустого, совершающего обороты глобуса, у которого в центре находится Земля, а на внутренней поверхности располагаются небесные объекты.
Небесная механика занимается изучением движения тел в Солнечной системе под влиянием их взаимного притяжения, используя полученные данные для определения орбит планет, комет, искусственных спутников Земли, Луны и Солнца (так называемая астродинамика), предсказывания положения этих объектов на небе и определения формы и массы небесных тел.
Астрофизика, используя достижения физики (как экспериментальной, так и теоретической), постигает внутреннее строение, физические свойства, химический состав, состояние атмосфер и т. д. звезд и планет.
Также астрофизика исследует материю в межзвездном пространстве и источники солнечной и звездной энергии. Астрофизика состоит из разделов.
Практическая астрофизика занимается техниками и методами всевозможных астрофизических наблюдений и теории наблюдательных инструментов.
Теоретическая астрофизика изучает внутреннюю структуру небесных тел и источники их энергии, строение и состав атмосфер звезд и планет, развитие звезд, а также особенности межзвездной среды.
Внегалактическая астрономия встречается с новыми неизвестными явлениями, а может быть, даже с новыми законами природы при изучении проявления природы в очень крупных масштабах. Внегалактическая астрономия выполняет ряд задач: фотографическое изучение формы и вида галактик, классификацию галактик, измерение звездной величины и цвета галактик, как в целом, так и отдельных их участков, исследование закономерностей строения галактик, а также закономерности скопления галактик.
В галактиках, которые находятся близко к нам, изучают число и распределение различных объектов, у которых имеется разная светимость. При использовании спектрального анализа исследуются скорости движения и законы вращения галактик, в результате чего появляется возможность определения их массы. С помощью внегалактической астрономии мы можем изучать и сравнивать химический состав звезд, которые входят в галактики. Во время фотографирования галактик используются электронные усилители яркости, которые сокращают время экспонирования и позволяют фотографировать весьма слабые объекты.
Радиоастрономия занимается изучением радиоизлучения небесных тел и межзвездной материи, используя радиолокацион- ные технологии при исследовании метеоров и соседей Земли.
Звездная астрономия — наука, которая изучает структуру и состав всей известной нам части Вселенной. В звездной астрономии употребляют результаты исследования всех областей астрономии.
Рентгеновская астрономия занимается исследованием электромагнитного излучения объектов, длины волн, которые находятся в диапазоне от 0,1 до 200 кэВ. Атмосфера Земли поглощает все вредное рентгеновское излучение, идущее к нам из космоса, поэтому наблюдение в рентгеновском диапазоне возможно только за пределами земной атмосферы. Первое рентгеновское излучение было установлено в 1962 г. при попытке зафиксиро- вать рентгеновское излучение с поверхности Луны.
Космогония изучает происхождение и формирование небесных тел (звезд, планет, а также звездных систем). Космогония работает с материалом, собранным астрономами различных специальностей, а также с открытиями теоретической физики.
Космология — наука, изучающая Вселенную как нечто целое и неделимое, а Метагалактику как часть бесконечной Вселенной.
Нейтринная астрономия — раздел астрономии, который основан на методах детектирования (регистрации) космических нейтрино.
Нейтрино среди всех известных человечеству элементарных частиц наиболее слабое взаимодействует с веществом. Например, при значениях энергиях нейтрино не более 1 МэВ
Земля и почти все звезды для них прозрачны, то есть нейтрино проходит через Землю не вступая во взаимодействие ни с одной частицей и лишь при энергиях выше 1 ТэВ (1012 эВ) нейтрино начинает взаимодействовать при прохождении сквозь Землю.
Величина свободного пробега нейтрино в веществе зависит от плотности вещества, т. е. чем меньше плотность вещества, тем больше величина свободного пробега. Число частиц в 1 см3 (n): измеряемое в см2, называется сечением взаимодействия нейтрино с веществом.
Если на детектор, который содержит N частиц, падает поток нейтрино, то число взаимодействий в детекторе, происходящих за 1 с, равен произведению потока нейтрино на число частиц. Нейтринные сечения очень быстро растут с энергией: например, при малых энергиях (<1 МэВ) как квадрат энергии нейтрино, при больших (> 1ГэВ) как первая степень энергии. Вследствие этого в зависимости от энергии число взаимодействий для космических нейтрино меняется в весьма широких пределах — от 10—44 см2 до 10—34 см2. Т.е., возможности нейтрино различны в разнообразных энергетических диапазонах.
Методы регистрации солнечных нейтрино одинаковы: создается большой детектор, содержащий вещество мишени (хлор, галлий, литий и др.), и помещается под землю для защиты от фона космических лучей.
Существуют хлораргоновый (разработанный в 1946 г.), галлий-германиевый метод (разработанный в 1964 г.) и литийбериллиевый методы.
На сегодняшний день работают два нейтринных детектора. Один из них находится в Баксанской нейтринной обсерватории, другой детектор — в соляной шахте в Артёмовске на глубине 600 м. Главное при таких наблюдениях — это частота, с которой проис- ходят вспышки сверхновых звезд, которые происходят где-то раз в 10—30 лет.
Часто астрономию путают с астрологией, так называемой лженаукой, посредством которой якобы можно узнать судьбу человека путем определения расположении звезд на небе. Астрология широко распространилась в средние века, получив большую поддержку со стороны церкви. Астрология успешно существует и по сей день, получив большое распространение в СМИ.