À une époque, tout le monde devait regarder le ciel à l'œil nu. Les merveilles que ce processus a révélées étaient assez abondantes, mais l'introduction du télescope de Galilée au début du 17ème siècle a marqué un grand bond en avant technologique dans l'exploration du ciel par l'humanité. Aujourd'hui, une variété d'instruments optiques et non-optiques continuent à élargir notre compréhension et notre appréciation du cosmos.
Télescopes optiques
L'instrument du télescope optique désormais indispensable a été lancé par Galilée en 1609 , bien que d'autres aient créé des outils similaires d'ici là. Il utilisa sa "lunette astronomique à trois moteurs" pour découvrir les quatre lunes principales de Jupiter ainsi que de nombreuses caractéristiques inconnues de la lune. Au fil des siècles, les télescopes sont passés de simples objets portatifs à des bêtes montées sur des observatoires montagneux et enfin à des télescopes en orbite autour de la Terre dans l'espace, ce qui présente l'avantage d'éliminer la distorsion atmosphérique du champ visuel. Les télescopes d'aujourd'hui sont capables de voir presque à la limite de l'univers connu, donnant à l'humanité un aperçu dans le temps de plusieurs milliards d'années.
Radiotélescopes
Contrairement aux télescopes conventionnels, les radiotélescopes détectent et évaluer les objets célestes en utilisant non pas les ondes lumineuses qu'ils émettent mais leurs ondes radio. Plutôt que d'être tubulaires, ces télescopes sont construits sous la forme de plats paraboliques, et sont souvent disposés en rangées. Seulement à la suite de ces télescopes ont des objets tels que les pulsars et les quasars sont devenus une partie du lexique astronomique. Alors que les objets visibles tels que les étoiles et les galaxies émettent des ondes radio et des ondes lumineuses, d'autres ne peuvent être détectés que par les radiotélescopes.
Spectroscopes
La spectroscopie est l'étude des différentes longueurs d'onde de la lumière. Beaucoup de ces longueurs d'onde sont visibles à l'œil humain comme des couleurs distinctes; un prisme, par exemple, sépare la lumière ordinaire en différents spectres. L'introduction de la spectroscopie dans l'astronomie a donné naissance à la science de l'astrophysique, car elle permet une analyse exhaustive des objets tels que les étoiles, ce qui n'est pas le cas de la simple visualisation. Par exemple, les astronomes peuvent maintenant placer des étoiles dans différentes classes stellaires en fonction de leurs spectres distincts. Chaque élément chimique possède son propre modèle spectral de «signature», il est donc possible d'analyser la composition d'une étoile à des milliers d'années-lumière à condition que les astronomes puissent recueillir sa lumière.
Graphiques étoiles
Sans télescopes, jumelles et autres instruments d'observation, les cartes stellaires n'existeraient pas comme elles le font aujourd'hui. Mais les cartes des étoiles, en plus de servir de guides au ciel pour les astronomes et les simples amateurs d'astronomie, ont servi d'outils importants dans des domaines non astronomiques de la vie, tels que la navigation nautique. L'Internet et d'autres médias modernes ont fait des diagrammes d'étoiles - beaucoup d'entre eux interactifs - tous mais omniprésents. Mais les diagrammes des étoiles existent depuis quelques millénaires. En effet, en 1979, les archéologues ont découvert une tablette d'ivoire datée de plus de 32 500 ans et censée représenter, entre autres, la constellation d'Orion.