Kratka zgodovina astronomije

Astronomija je ena najstarejših znanosti. Njeno ime izhaja iz stare grščine, v kateri astron pomeni ”zvezda”, nomos pa ”zakon”. Ime astronomija lahko prevedemo kot ”zakoni zvezd”.

Že v prazgodovini so se ljudje ozirali v nebo. Objektom in dogodkom na njem so pripisovali mitološke in religiozne pomene, včasih so tudi iskali povezavo z zemeljskimi dogodki ( suše, poplave, potresi,.. ) Nekoč je šlo opazovanje neba in tolmačenje vpliva nebesnih teles na dogajanje na Zemlji z roko v roki in ni bilo razlike med astronomijo in astrologijo. Sčasoma pa se je astronomija razvila v znanost - uporablja znanstvene metode (preverjanje modelov s poskusi in meritvami) in se je ločila od astrologije.

Pogosto so stara ljudstva menila, da je nebo prebivališče bogov ali duhov, da je torej nebo božansko. Pomembne stavbe, ki so jih gradili, kot na primer Stonehenge, egipčanske in inkovske piramide, so poravnali glede na posebne smeri neba tako iz astronomskih kot religioznih razlogov. Opazovanje neba je bilo za stara ljudstva zelo pomembno, saj jim je omogočalo orientacijo v prostoru (npr. glede na smeri vzhoda in zahoda Sonca so lahko določili smeri neba) in v času (ciklično ponavljanje nebesnih pojavov določa osnovne časovne enote, kot so dan, mesec in leto).

Naši predniki so na nebu poleg Sonca in Lune videli tudi Rimsko cesto, zvezde in planete. Opazili so, da se kljub temu, da nebo ni videti vedno enako, vzorci zvezd (medsebojna razporeditev in oddaljenost na nebu) ne spreminjajo. V nespremenljivih vzorcih zvezd so različna ljudstva videla različne predmete, živali in junake, jim dala različna imena in o njih spletla različne mitološke zgodbe. Tem vzorcem zvezd pravimo ozvezdja in so bila v različnih kulturah različna.

Pet teles pa je na videz potovalo med zvezdami, zato so jim v stari grščini nadeli ime aster planetes, kar pomeni ”tavajoča zvezda”, od koder izvira današnji izraz planet. S prostimi očmi so videli na nebu pet planetov: Merkur, Venero (znano tudi kot zvezdo Danico in Večernico), Mars, Jupiter in Saturn. Opazovanje neba je za naše prednike postalo izjemno pomembno z razvojem poljedelstva. Za poljedelsko družbo je bilo namreč življenjskega pomena, da so znali napovedati začetek letnih časov in da tako niso sejali prehitro ali prepozno.

S pomočjo opazovanja neba in njegovega spreminjanja med letom (vidnost različnih ozvezdij, spreminjanje višine Sonca nad obzorjem, smeri vzhajanja in zahajanja Sonca ipd.) so stara ljudstva izdelovala koledarje. Koledarji so bili zelo različni, v osnovi pa so temeljili na periodičnosti ali ponavljanju astronomskih dogodkov:

• izmenjevanje dneva in noči (za katerega danes vemo, da je posledica vrtenja Zemlje okrog lastne osi) oz. čas med dvema zaporednima vzhodoma/zahodoma Sonca je definiralo osnovno enoto koledarja: en dan;
• ponavljanje letnih časov je določilo dolžino enega leta;
• ponavljanje Luninih men je bilo osnova za en mesec.

Tudi dolžina vmesne enote, daljše od dneva in krajše od meseca, ima astronomsko osnovo: dnevi v tednu so posvečeni sedmim nebesnim telesom (Soncu, Luni in 5 planetom), ki so jih videla že stara ljudstva s prostimi očmi.

En teden je tudi čas od ene do druge Lunine mene (od mlaja do prvega krajca do ščipa do zadnjega krajca). Obstaja veliko različnih koledarjev: babilonski, egipčanski, majevski, kitajski, hindujski, hebrejski, islamski, pravoslavni, koledar francoske revolucije idr. Gregorijanski koledar, ki je danes v uporabi v zahodnem svetu, je bil uveden l. 1582 in izhaja iz rimljanskega in julijanskega koledarja. Ker ima leto necelo število dni: 1 leto=365,242 dni, zaradi ostanka 0,242 dni « 0,25 dni trajajo v gregorijanskem koledarju običajna leta 365 dni, vsako četrto leto pa je prestopno in ima 366 dni.

Danes osnovna enota za merjenje časa ni več astronomska, ampak je osnovna enota ena sekunda, ki je definirana z atomskimi urami. Iz sekunde nato definiramo naprej astronomske enote: 1 dan = 24 ur x 60 min x 60 s, 1 leto = 365,24219 dni.

2.1. Ozvezdja

Ozvezdja tvorijo zvezde, ki se nahajajo blizu ena drugi na nekem delu neba in v katerih so ljudje prepoznali nek vzorec. Lahko jih je spominjal na predmet, žival ali lik iz njihove mitologije. Mnoga današnja ozvezdja, zlasti na severnem nebu, imajo korenine v starogrški mitologiji. Ozvezdja na južnem delu neba pa nosijo imena, ki so jim jih dali pomorščaki - prvi Evropejci, ki so jih uzrli in v njihovih vzorcih prepoznali ladijsko opremo (npr. Sidro) in instrumente (npr. Sekstant). Ozvezdja so le skupine zvezd, ki so gledano z Zemlje navidezno blizu ena drugi in tvorijo nek vzorec. Zvezde v nekem ozvezdju so lahko na zelo različnih razdaljah od nas in nimajo med sabo nič skupnega. Če bi jih gledali od drugod v vesolju, bi tvorile drugačen vzorec. Kljub temu da nimajo astrofizikalnega pomena, ostajajo ozvezdja pomembna za lažjo orientacijo po nebu.

Mednarodna astronomska zveza (International Astronomical Union - IAU) je glede na znana ozvezdja razdelila celotno nebo na 88 območij. Vsako območje oz. ozvezdje poleg svetlih zvezd, ki tvorijo ustrezni prepoznavni vzorec, vključuje tudi mnoge šibkejše zvezde in galaksije, ki ležijo na tem delu neba. Znan primer ozvezdja je ozvezdje Orion, ki je zlahka prepoznavno in nam služi kot zelo dober pripomoček za iskanje drugih ozvezdij.

Na sliki 2 vidimo, da če podaljšamo Orionov pas levo navzdol, pridemo do najsvetlejše zvezde na nočnem nebu: to je Sirij, ki leži v ozvezdju Veliki pes. Ce povežemo Orionova ramena in nadaljujemo ˇse naprej od rdečkaste Betelgeze v levo, pridemo do zvezde Prokijon v ozvezdju Mali pes. Od Betelgeze levo in navzgor pridemo do zvezd Poluks in Kastor v ozvezdju Dvojčka. Ce povežemo srednjo zvezdo Orionovega pasu in glavo ter podaljšamo za še 3-krat navzgor, pridemo do zvezde Kapela v ozvezdju Voznik. Podaljšanje pasu desno navzgor pa nas pripelje do zvezde Aldebaran v ozvezdju Bik. Zvezde: Rigel (Orionovo stopalo), Sirij, Prokijon, Poluks, Kapela in Aldebaran tvorijo tako imenovani zimski šesterokotnik, ki je, kot pove že ime, lepo viden pozimi.

Brez težav najdemo na našem nebu tudi Veliki voz, ki pa ni ozvezdje, ampak asterizem: to je vzorec zvezd, ki je del nekega ozvezdja. Veliki voz je del ozvezdja Veliki medved.

Če podaljšamo zadnjo stranico Velikega voza za 5-krat, pridemo do svetle zvezde Severnice. Ta zvezda leži (po naključju) skoraj v smeri nebesnega pola - točke na nebu, okrog katere se navidezno vrtijo druge zvezde. Če opazujemo nebo dalj časa, bomo ugotovili, da zvezde, ki so Severnici bližje, opišejo manjše krožne loke okoli nje, bolj oddaljene pa večje krožne loke. Severnica pa ostaja pri miru in jo vedno najdemo nad severnim obzorjem. Od tod tudi izhaja njeno ime in uporabnost pri orientaciji: ko gledamo proti Severnici imamo pred sabo sever, za sabo jug, levo zahod in desno vzhod. Na sliki 5 vidimo, kako lahko s pomočjo Velikega voza poiščemo nekatera druga ozvezdja oziroma svetle zvezde v njih. Na sliki 6 je prikazan tudi tako imenovani poletni trikotnik, ki ga tvorijo zvezde Vega, Atair in Deneb.

2.2. Začetki astronomije

Na različnih koncih sveta so različna ljudstva neodvisno med sabo opazovala nebo in se lotila izdelave koledarjev. Začetki zahodne astronomije pa segajo v Mezopotamijo, v zibelko zahodne civilizacije, v deželo med rekama Tigris in Eufrat (današnja Irak in Sirija). Z razvojem poljedelstva se je pričela razvijati civilizacija in z njo različni poklici. Nekateri člani družbe so obdelovali zemljo, drugi izdelovali uporabne predmete, tretji pobirali davke, itd. Nekateri pa so opazovali nebo in izdelovali koledar. Za razvoj astronomije je tako kot za mnoga druga področja znanosti in kulture bila pomembna iznajdba pisave: med letoma 4000 in 3000 pr. n. št. so iznašli klinopis. Na ta način so se lahko znanje in podatki o astronomskih dogodkih prenašali čez daljša časovna obdobja.

Z zapisovanjem astronomskih podatkov so lahko takratni astronomi odkrili periodičnost pojavov. Tako so okrog leta 700 pr. n. št. že vedeli, da se Lunini in Sončevi mrki ponavljajo na približno vsakih 18 let, s t. i. periodo Sarosa.

Poravnave egipčanskih piramid kažejo, da so bili egipčanski astronomi že 3000 pr. n. št. zelo vešči v opazovanju neba. Velika piramida v Gizi je zelo natančno poravnana glede na smeri neba, notranji jašek, ki se razteza od glavne dvorane skozi celotno piramido, pa je usmerjen proti nebesnemu polu. Zaradi precesije Zemljine osi vrtenja nebesni pol v tistem času ni bil v bližini Severnice, ampak v bližini neke šibke zvezde v ozvezdju Zmaj. Veliki tempelj v Karnaku je bil poravnan glede na smer, v kateri je vzhajalo Sonce ob zimskem solsticiju. Egipčanski astronomi so sodelovali tudi v religioznih zadevah in določanju datumov raznih praznovanj. Ohranjeni zapisi kažejo, da so stari Egipčani spremljali gibanje zvezd, Sonca, Lune in petih planetov. Posebnega pomena za Egipčane je bila zvezda Sirij: njihov koledar je temeljil na vzhodu zvezde Sirij (ko je po 70 dneh odsotnosti z neba Sirij spet postal viden in to na vzhodnem delu neba, tik pred vzhodom Sonca). To je starim Egipčanom naznanjalo začetek poplav Nila, ključnih za njihovo poljedelstvo.

2.3. Stari Grki

Pod starogrško astronomijo štejemo ne samo delo astronomov v antični Grčiji, pač pa tudi v drugih deželah, ki so jih zavzeli in kamor so razširili svoj jezik. Iz stare grščine izhaja mnogo astronomskih izrazov vključno z imenom astronomija in izrazom za planete (popotniki). Tudi imena posameznih planetov izhajajo iz grške mitologije oz. rimskih inačic grških bogov:

• Merkur - rimski bog trgovine, obrti in blagovnega prometa ter tudi božji sel in spremljevalec duš,
• Venera - rimska boginja lepote in ljubezni,
• Mars - rimski bog vojne,
• Jupiter - vrhovni rimski bog, tudi bog neba in groma,
• Saturn - rimski bog poljedelstva in časa.

Ko so v 18., 19. in 20. stoletju s pomočjo teleskopov odkrili tri nove planete, so se odločili, da jim prav tako dajo ime iz grško-rimske mitologije:

• Uran - grški bog neba,
• Neptun - rimski bog morja,
• Pluton - grški bog podzemlja.

Tudi naravni sateliti (lune) planetov imajo imena iz klasične mitologije, izjema so Uranove lune, ki so dobile ime po likih iz del Williama Shakespeara in Alexandra Popa.

Prispevek starih Grkov k razvoju astronomije pa ni bil omejen le na poimenovanja, ampak je veliko širši. V klasični Grčiji je bila astronomija ena od vej matematike (skupaj z aritmetiko, geometrijo in glasbo). Astronomi so iskali matematične modele, s katerimi bi opisali in razložili gibanje nebesnih teles po nebu.

Večina starogrških mislecev je bila mnenja, da Zemlja miruje, Sonce in planeti pa se gibljejo okrog nje - da velja geocentrični model vesolja (geo - Zemlja). Med njimi sta bila Aristotel in Ptolemaj. Menili, da se planeti gibljejo po krožnicah, ker so to popolne krivulje, brez začetka in brez konca.

Nekateri starogrški filozofi pa so menili, da je Sonce v središču, Zemlja in drugi planeti pa se gibljejo okoli njega - heliocentrični model (helios - Sonce). Med njimi je bil že v 3. stoletju pr. n. št. Aristarh, ki je znan po tem, da je prvi določil razmerje oddaljenosti Lune in Sonca. Stari Grki so že vedeli, da so Zemlja, Luna in Sonce krogle. Na nebu sta tako Sonce kot Luna videti okrogla - kot okrogli ploščici. To velja tudi za Luno, saj lahko ne samo ob polni luni, ampak tudi v drugih Luninih fazah ali menah vidimo, da je okrogla ploščica. Takrat lahko vidimo, da je tisti del Lune, ki je obrnjen stran od Sonca, osvetljen s šibko svetlobo odbito z Zemlje - t. i. pepelnato svetlobo.

Lunine mene. Z opazovanjem medsebojnega položaja Lune in Sonca ob različnih menah lahko vidimo, da se kot med Luno in Soncem in Lunin videz skladata z videzom krogle, ki jo osvetljuje Sonce. Da je tudi Zemlja okrogla, pa so sklepali na podlagi njene sence: ob Luninem mrku namreč Luna počasi polzi v Zemljino senco, katere rob je vidno zakrivljen. Tudi navidezno ’potapljanje’ oddaljujoče se ladje za obzorje kaže na to, da Zemlja ni ravna.

Aristarh je tudi vedel, da lahko iz znanega razmerja oddaljenosti Sonca in Lune ter iz njunih navideznih velikosti (zornih kotov), dobimo tudi razmerje velikosti Sonca in Lune. Sonce je približno 390-krat dlje od nas kot Luna, a ker sta na nebu videti oba enako velika, sledi, da je Sonce 390-krat večje od Lune.

Zato je bil zelo pomemben korak, ki ga je naredil Eratosten v 3. st. pr. n. št. Bil je glavni knjižničar v Veliki knjižnici v Aleksandriji in ne da bi se premaknil iz nje, mu je uspelo izmeriti velikost Zemlje.

2. 4. Hiparh in magnitude

Eden največjih antičnih astronomov je bil Hiparh, ki je živel v 2. stoletju pr. n. št. Med drugim je odkril precesijo enakonočij in naredil katalog zvezd. Pojasnimo njegov sistem magnitud, saj je v uporabi še danes.

Hiparh je razdelil zvezde v šest razredov glede na to, kako svetle so videti na nebu: najbolj svetle so 1. magnitude, tiste, ki jih komaj še vidimo s prostim očesom pa so 6. magnitude. Skala je torej obrnjena, saj manjša številka pomeni svetlejšo zvezdo.

Navidezne magnitude nam povedo, kako svetle so zvezde videti na našem nebu. Navidezna magnituda oz. kako svetla je videti zvezda na našem nebu je odvisno od njenega izseva L (koliko energije odda v obliki svetlobe na enoto časa) in oddaljenosti d. Katera zvezda je v resnici svetlejša, nam ne pove primerjava njihovih navideznih magnitud, ampak njihovih izsevov.

V astronomiji pogosto namesto o izsevu govorimo o absolutni magnitudi zvezde. V mislih vse zvezde postavimo na enako razdaljo, 10 pc, in primerjamo njihove magnitude, kar je enakovredno temu, da primerjamo njihove izseve. Zvezda, ki ima večjo absolutno magnitudo, oddaja manj svetlobe od tiste z nižjo absolutno magnitudo.

Če poznamo navidezno in absolutno magnitudo zvezde, pa lahko izračunamo njeno oddaljenost.

2.5. Zgodnja astronomija v drugih deželah in temni vek

Astronomija ima dolgo zgodovino tudi pri drugih ljudstvih širom sveta. V srednji Ameriki so Maji in Azteki izdelovali svoje koledarje, opazovali Lunine mene, mrke, planete, zvezdno kopico Plejade in Rimsko cesto. Mnoge pomembne stavbe so orientirali na osnovi astronomskih načel, npr. glede na smeri vzhajanja in zahajanja Venere, ki je bila v njihovem verovanju pokroviteljica vojne, Sonca ali drugih nebesnih teles. Na zemljepisnih širinah srednje Amerike med aprilom in junijem Sonce prečka zenit, kar je imelo poseben pomen v majevskem koledarju, saj je naznanjalo začetek deževne dobe, od katere je odvisen tamkajšnji poljedelski cikel. V majevskem koledarju je imelo leto 365 dni, ki so jih razdelili v 18 mesecev po 20 dni in dodatnih 5 ’nesrečnih’ dni.

V vzhodni Aziji so bili začetki astronomije na Kitajskem, kjer ima astronomija zelo dolgo zgodovino. Natančni zapisi astronomskih opazovanj obstajajo vse od 6. stoletja pr. n. št. do uvedbe zahodne astronomije in teleskopa v 17. stoletju. Kitajski astronomi so znali napovedovati Sončeve in Lunine mrke in so izdelovali svoje koledarje. Zapisali so tudi pojave kometov in ’gostujočih zvezd’, ki so se nenadoma pojavile med stalnimi zvezdami in čez čas izginile. Prvi so zabeležili pojav ’gostujoče zvezde’ - supernove leta 185 n. št., leta 1054 pa so opazili supernovo, ki je ustvarila meglico Rakovica.

Tudi v Indiji obstajajo dokazi, da so že pred našim štetjem astronomi opazovali gibanje Sonca in Lune, prihod Aleksandra Velikega pa jim je prinesel tudi vpliv in astronomsko znanje starih Grkov. Bilo je več pomembnih indijskih astronomov in astronomskih šol. Nekateri so okrog leta 500 n. št. predlagali sistem, v katerem se Zemlja vrti okoli svoje osi, planeti pa se gibljejo glede na Sonce, izdelovali zvezdne kataloge in pri opazovanjih in modelih uporabljali matematiko.

Razvito astronomijo so imele tudi arabske dežele. Njihova vloga je bila še posebej pomembna pri ohranjanju znanja iz antične Grčije. Medtem ko je Evropa z razpadom Rimskega imperija v 5. stoletju potonila v tako imenovani Temni vek in sta bila med ljudmi znanje in kultura antike pozabljeni, so imele arabske dežele visoko razvito kulturo. Pomembna dela iz Grčije in Indije so prevajali v arabščino in hranili v knjižnicah. Arabski astronomi so dajali velik poudarek tudi opazovanjem, izdelovali astronomske instrumente in gradili observatorije.

Mnoga današnja imena zvezd (Mizar, Aldebaran, Atair idr.) izvirajo iz arabščine.

2.6. Renesansa

V Evropo so po razpadu Rimskega imperija prišli t. i. barbari. Znanje grščine se je izgubilo, le tu in tam so poznali povzetke antičnih del. Nekaj astronomskega znanja, ki je bilo potrebno za določanje datumov praznikov, npr. Velike noči, se je ohranjalo v samostanih.

Pod vladavino Karla Velikega so začeli znanje obnavljati. V 9. stoletju so poznali osnove izračuna položajev planetov, v 10. in 11. stoletju pa so nekateri potovali v arabske dežele in od tam prinašali znanje v Evropo. V 12. stoletju so pričeli v Evropi ustanavljati univerze. Pravi preporod pa se je pričel v renesansi.

Nikolaj Kopernik je leta 1543 izdal knjigo De revolutionibus orbium coelestium (Kroženje nebesnih teles). Predlagal je heliocentrični model Osončja, v katerem je Sonce (Helios) v središču, okrog njega krožijo planeti, okrog Zemlje pa se giblje le Luna. To je bilo v nasprotju z geocentričnim modelom, ki je bil v veljavi tisočletja. Heliocentrični model je imel velik vpliv ne samo na razvoj astronomije, ampak tudi drugih znanosti, filozofije, umetnosti idr. Zemljo in s tem človeštvo je ’vrgel’ iz središča vesolja, kar mnogim ni bilo všeč, saj je s tem Zemlja postala le eden od planetov v vesolju. Odprl je nov pogled na svet in naš položaj v njem.

Podpornik Kopernikovega modela je bil tudi Galileo Galilej. Ko je Galilej slišal, da so na Nizozemskem sestavili napravo, s katero lahko gledajo oddaljene predmete, si je tudi sam s pomočjo dveh leč sestavil daljnogled in ga, kolikor nam je znano, leta 1609 kot prvi človek obrnil v nebo - rodil se je teleskop. Galilej je s teleskopom videl kraterje na Luni in pege na Soncu. Te ’nepopolnosti’ so bile v nasprotju z dotedanjo predstavo, da so nebesna telesa popolne krogle brez napak. Njegova opazovanja so ga utrjevala v prepričanju, da se Zemlja in drugi planeti gibljejo okrog Sonca. Videl je, da ima Venera mene (podobno kot Luna) in jih je lahko razložil, če se Venera giblje okoli Sonca in kaže proti Zemlji enkrat večji drugič manjši del svoje od Sonca osvetljene polovice. Ko je opazoval Jupiter, je odkril štiri drobne ’zvezdice’, ki so plesale okrog Jupitra - to so bile štiri Jupitrove lune (Io, Evropa, Ganimed in Kalisto), ki jih v čast odkritelju imenujemo Galilejeve lune. Ker je videl, da se majhne lune gibljejo okoli večjega Jupitra, ga je to utrdilo v prepričanju, da se tudi majhni planeti gibljejo okoli velikega Sonca. Ko so ga leta 1633, ko je bil že star in bolehen, prisilili k preklicu svojih trditev, da se Zemlja giblje okoli Sonca, je, ko je odhajal iz dvorane, kjer je podpisal preklic, baje zamrmral: ”Eppur si mouve...” (”Pa vendar se giblje”).

Johannes Kepler je bil Galilejev sodobnik. Kepler je bil nekaj časa asistent Tycha Braheja. Po njegovi smrti je uporabil Brahejeva opazovanja Marsa in z natančno analizo prišel do svojih prvih dveh zakonov, ki ju je objavil leta 1609 v knjigi Astronomia nova (Nova astronomija). Svoj tretji zakon je Kepler objavil 10 let kasneje. Keplerjevi zakoni so bili zelo pomembni, saj so pokazali, da tirnice planetov niso popolne krožnice, ampak elipse. Kljub temu pa Kepler ni vedel, zakaj se planeti tako gibljejo.

Odgovor na to vprašanje je več desetletij kasneje našel Isaac Newton. Iz njegovega gravitacijskega zakona, ki pravi, da je gravitacijska sila sorazmerna z masama obeh teles in obratno sorazmerna s kvadratom razdalje med njima, namreč sledijo Keplerjevi zakoni . S tem so se razblinili še zadnji dvomi o pravilnosti heliocentričnega modela Osončja. Poleg tega je bilo Newtonovo delo pomembno tudi zato, ker je njegov gravitacijski zakon pojasnil tako gibanje planetov kot tudi, zakaj jabolko pade z drevesa (oz. kaj nas drži na Zemlji) - pokazal je, da za telesa na Zemlji veljajo isti fizikalni zakoni kot za nebesna telesa.

2.7. Moderna astronomija

Po iznajdbi teleskopa in rešitvi uganke gibanja planetov so astronomi z vedno večjimi in boljšimi teleskopi gledali vedno dlje v vesolje. A tudi v našem Osončju jih je čakalo še nekaj odkritij: leta 1781 je William Herschel odkril planet Uran, leta 1846 je Johann Galle odkril planet Neptun, (leta 1930 pa je Clyde W. Tombaugh (pravzaprav po naključju) odkril Pluton.

• Odkrivali so tudi manjša telesa, lune, asteroide, komete. Sčasoma so astronomi večino svoje pozornosti usmerili ven iz Osončja, k zvezdam in še dlje.
• Leta 1838 je Friedrich Bessel uspel izmeriti prvo razdaljo do neke zvezde s pomočjo letne paralakse. Izdelovali so zvezdne kataloge, ki so vsebovali nekaj sto tisoč zvezd in poskušali določiti velikost in obliko naše Galaksije.
• Zvezdno svetlobo so s pomočjo spektroskopov razcepili v različne valovne dolžine, proučevali nastale zvezdne spektre in poskušali zvezde klasificirati glede na njihove fizikalne lastnosti.
• Spoznali so, da so nekatere zvezde spremenljive in da so nekatere vrste teh spremenljivk (zlasti kefeidne spremenljivke) uporabne za merjenje oddaljenosti. Sele v tem času, v začetku 20. stoletja, so smele pri astronomskih raziskavah sodelovati tudi ženske, ki so odigrale pomembno vlogo ravno pri klasifikaciji zvezd in odkritju kefeid (pred tem je bila pomembna astronomka tudi Carolina Herschell, sestra Williama Herschella).
• S pomočjo kefeid je leta 1924 Edwin Hubble pokazal, da so nekatera od megličastih teles, ki so jih videli s teleskopi, pravzaprav druge galaksije.
• Nekaj let kasneje je ugotovil, da se večina galaksij oddaljuje od naše, kar je kazalo na to, da se vesolje širi.

S tem se je začela kozmologija - del astrofizike, ki proučuje vesolje kot celoto. V tem času, okrog leta 1930, so odkrili tudi, od kod zvezde dobivajo energijo za to, da svetijo - odkrili so jedrske reakcije. Pred manj kot 100 leti torej človeštvo še ni vedelo, od kod zvezdam energija, da obstajajo druge galaksije, kako veliko je vesolje in da je imelo svoj začetek. Po 2. svetovni vojni so opazovali nebo v vedno širšem delu elektromagnetnega spektra.

• Z radijskimi antenami so odkrili prasevanje, ki je ostanek iz časov nastanka vesolja, s sateliti pa so opazovali nebo tudi v tistih valovnih dolžinah, ki zaradi neprepustnosti Zemljine atmosfere ne pridejo do tal.
• Odkrili so izjemno močne svetilnike, kot so kvazarji in izbruhi sevanja gama. Spoznavali so nastanek in razvoj zvezd ter odkrivali goste ostanke zvezd: bele pritlikavke, nevtronske zvezde in črne luknje.
• Teoretično so razložili, da je bilo prvotno vesolje sestavljeno le iz vodika in helija, sčasoma pa so ga zvezde obogatile še z drugimi, težjimi kemijskimi elementi.

Z razvojem vedno boljših instrumentov je pogled astronomov segal vedno dlje v vesolje in s tem v preteklost.

• Danes vidijo že do prvih zvezd in galaksij, ki so obstajale kmalu po nastanku vesolja.
• S sodobnimi meritvami so odkrili tudi nevidno: temno snov in temno energijo.
• Vesolje opazujejo v vseh valovnih dolžinah elektromagnetnega spektra in tudi izven njega, saj obstajajo tudi detektorji za nevtrine iz vesolja in za gravitacijsko valovanje.

Današnja slika vesolja je, da je nastalo pred 13,8 milijardami let v prapoku in se od takrat naprej nenehno širi. V njem je nekaj sto milijard velikih in še več pritlikavih galaksij, v vsaki običajni galaksiji je po nekaj sto milijard zvezd, neznano (ogromno) število planetov in lun ter nekaj plina in prahu. A vse to predstavlja le nekaj odstotkov mase oz. energije vesolja. Večina vesolja je v obliki temne snovi in temne energije, za kateri pa še ne vemo, kaj sta. O vesolju torej še zdaleč ne vemo vsega.

Z dovoljenjem avtorice povzeto po: Andreja Gomboc, Skripta Astronomija, Fakulteta za naravoslovje, Univerza v Novi Gorici