Наука о астрономија бави се предметима и догађајима у универзуму. То варира од Звездице и планете до галаксије, Тамна материја, и тамна енергија. Историја астрономије испуњена је причама о откривању и истраживању, почевши од најранијих људи који су гледали у небо и настављали се вековима до данас. Данашњи астрономи користе сложене и софистициране машине и софтвер да би научили о свему од овог формирање планета и звезда до судара галаксија и формирање првих звезда и планете. Погледајмо само неколико многих објеката и догађаја које проучавају.
Далеко, нека од најузбудљивијих астрономских открића су планете око других звезда. Они се зову егзопланете, а изгледа да се формирају у три "укуса": земаљским (стеновитим), гасним гигантима и гасним "патуљцима". Како астрономи то знају? Кеплерова мисија за проналажење планета око других звезда открила је хиљаде планетарних кандидата у само оближњем делу наше галаксије. Једном када их пронађу, посматрачи настављају да проучавају ове кандидате користећи друге свемирске или земаљске телескопе и специјализоване инструменте који се зову спектроскопи.
Кеплер проналази егзопланете тражећи звезду која се затамњује док планета пролази испред ње са наше тачке гледишта. То нам говори величина планете на основу тога колико звезда блокира. Да бисмо одредили састав планете, морамо знати њену масу, тако да се може израчунати њена густина. Каменита планета биће много гушћа од гасног гиганта. Нажалост, што је планета мања, то је теже измерити њену масу, нарочито за нејасне и далеке звезде које је испитивао Кеплер.
Астрономи су измерили количину елемената тежију од водоника и хелијума, које астрономи колективно називају металима, у звездама са кандидатима за егзопланету. Пошто се звезда и њени планети формирају од истог диска материјала, металност звезде одражава састав протопланетарног диска. Узимајући у обзир све ове факторе, астрономи су дошли до идеје о три "основне врсте" планета.
Два света која окружују звезду Кеплер-56 намењена су звјезданој пропасти. Астрономи који су проучавали Кеплер 56б и Кеплер 56ц открили су да ће за око 130 до 156 милиона година ове планете прогутати њихова звезда. Зашто ће се ово догодити? Кеплер-56 постаје а црвена џиновска звезда. Како одраста, издувало је и до око четири пута веће величине Сунца. Ово ширење векова наставиће се и на крају ће звезда прогутати две планете. Трећа планета која орбитира око ове звезде ће преживети. Остала два ће се загрејати, растезати их гравитационим повлачењем звезде, а њихове атмосфере ће заврети. Ако мислите да ово звучи ванземаљско, запамтите: наше унутрашње светове Сунчев систем суочити се са истом судбином за неколико милијарди година. Систем Кеплер-56 приказује нам судбину наше планете у далекој будућности!
У далеком свемиру астрономи посматрају као четири гроздови галаксија сударају једни са другима. Поред помешања звезда, акција ослобађа и огромне количине рендгенских и радио емисија. Земљина орбита Хуббле свемирски телескоп (ХСТ) и Цхандра Обсерватори, заједно са Веома велики низ (ВЛА) у Новом Мексику су проучавали ову сцену космичког судара како би помогли астрономима да разумеју механику шта се дешава када се кластери галаксија сруше један на другог.
Тхе ХСТ слика чини позадину ове композитне слике. Рендгенска емисија коју је открио Цхандра је у плавој боји, а радио емисија коју види ВЛА је црвена. Рендгенски зраци прате постојање врућег, гипког гаса који прожима регију која садржи кластере галаксије. Велика црно-необична црта у средишту вјероватно је регија у којој настају шокови судари су убрзавајуће честице које затим ступају у интеракцију са магнетним пољем и емитују радио таласи. Равни, издужени радио-емисијски објекат је галаксија предњег плана чија средишња црна рупа убрзава млазове честица у два смјера. Црвени објекат одоздо лево је радио галаксија која вероватно пада у кластер.
Тамо се налази галаксија, недалеко од Млечног пута (30 милиона светлосних година, тик до суседа у космичкој удаљености), названог М51. Можда сте чули како се зове Вхирлпоол. То је спирала, слична нашој галаксији. Од Млијечног пута се разликује по томе што се судара с мањим сапутником. Акција спајања покреће таласе формирања звезда.
У настојању да разумију више о регионима који стварају звезду, црним рупама и другим фасцинантним местима, астрономи су користили Рендгенска опсерваторија Цхандра за прикупљање рендгенских емисија које долазе из М51. Ова слика приказује шта су видели. То је састав слике видљиве светлости прекривене рендгенским подацима (у љубичастој боји). Већина извора рендгенских зрака Цхандра тестера су рендгенски бинарни снимци (КСРБ). То су парови објеката где компактна звезда, попут неутронске звезде или, ређе, црне рупе, хвата материјал са звезде у орбити. Материјал убрзава интензивно гравитационо поље компактне звезде и загрева се на милионе степени. То ствара сјајан извор рендгенских зрака. Тхе Цхандра опажања откривају да је најмање десет КСРБ-ова у М51 довољно светло да садрже црне рупе. У осам ових система црне рупе вероватно снимају материјале из пратећих звезда које су много веће од Сунца.
Најмасивнија новонастала звезда која се ствара као одговор на предстојеће сударе живеће брзо (само неколико милиона година), умрети ће млади и урушити се у формирање неутронских звезда или црних рупа. Већина КСРБ-ова који садрже црне рупе у М51 налази се у близини подручја у којима се звезде формирају, што показује њихову повезаност са судбоносним галактичким сударом.
Гдје год астрономи погледају у свемир, проналазе галаксије колико могу да виде. Ово је најновији и најживописнији поглед на далеки свемир, који је направио Хуббле свемирски телескоп.
Најважнији исход ове прекрасне слике, која је композиција изложених у 2003. и 2012. години напредна камера за анкете и широко поље поља 3, је да обезбеђује везу која недостаје у звезди формација.
Астрономи су раније проучавали Хубблеово дубоко поље (ХУДФ), које покрива мали део простора видљивог из сазвежђа Форнак на јужној хемисфери, у видљивој и близу инфрацрвеној светлости. Студија ултраљубичастог светла у комбинацији са свим осталим расположивим таласним дужинама пружа слику тог дела неба који садржи око 10 000 галаксија. Најстарије галаксије на слици изгледају тек неколико стотина милиона година након Великог праска (догађај који је започео ширење простора и времена у нашем универзуму).
Ултраљубичасто светло је важно у гледању уназад, јер долази од најзгоднијих, највећих и најмлађих звезда. Посматрајући ове таласне дужине, истраживачи добијају директан поглед на то које галаксије формирају звезде и где се звезде формирају унутар тих галаксија. Такође им омогућава да разумеју како су галаксије временом расле, из малих колекција врућих младих звезда.