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由于天文物理學是一門很廣泛的學問，天文物理學家通常需要應用很多不同的學術(shù)領域，像經(jīng)典力學、電磁學、統(tǒng)計力學、量子力學、相對論、粒子物理學等等。天文物理實驗數(shù)據(jù)大多數(shù)是依賴觀測電磁輻射獲得。比較寒冷的星體，像星際物質(zhì)或星際云會發(fā)射無線電波。
大爆炸后，經(jīng)過紅移，遺留下來的微波，稱為宇宙微波背景輻射。研究這些微波需要用到非常大的無線電望遠鏡。太空探索大大地擴展了天文學的疆界。由于地球大氣層的干擾，紅外線、紫外線、伽馬射線和X射線天文學必須使用人造衛(wèi)星在地球大氣層外做觀測實驗。光學天文學通常使用加裝電荷耦合元件和光譜儀的望遠鏡來做觀測。
由于大氣層會干涉觀測數(shù)據(jù)的品質(zhì)，還必須配備調(diào)適光學系統(tǒng)，或改用太空望遠鏡，才能得到最優(yōu)良的影像。在這頻域里，恒星的可見度非常高。借著觀測化學頻譜，可以分析恒星、星系和星云的化學成份。理論天文物理學家的工具包括分析模型和計算機模擬。天文過程的分析模型時常能使學者更深刻地理解內(nèi)中奧妙;計算機模擬可以顯示出一些非常復雜的現(xiàn)象或效應。大爆炸模型的兩個理論棟梁是廣義相對論和宇宙學原理。由于太初核合成理論的成功和宇宙微波背景輻射實驗證實，科學家確定大爆炸模型正確無誤。
最近，學者又創(chuàng)立了ΛCDM模型來解釋宇宙的演化，這模型涵蓋了宇宙膨脹(cosmic inflation)、暗能量、暗物質(zhì)等等概念。
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皇家理工學院 51-100
隆德大學 51-100
斯德哥爾摩大學 51-100