宇宙空間，天體宇宙的結構和發展，都是天文學這門學科所研究的對象。其中天體的構造性質和運行規律是天文學研究的主要內容。在天文學研究的過程當中，天文學家主要通過觀測天體發射到地球的輻射，發現並且比較準確地測量它們所在的位置。從而根據它們的位置來探索它們的運動規律，對他們身體上所存在的物質進行物理性質、化學組成、內部結構能量來源、演化規律的研究，天體物理學的研究歷史非常古老，可以說，自從人類文明史誕生以來，天文學也就隨之誕生。
談到天文學研究的意義，那麼大家最關心的當然是天文學的研究對我們生活的實際意義，一方面天文學研究影響著我們人類的自然觀，就拿古代的天文學家觀測太陽月球和其他一些天體及天象來說，這些觀測幫助人們確定了時間方向和曆法這些方便人們日常生活的研究成果。這些研究成果是天體測量學的開端，人類觀測天體，記錄天象已經有了五六千年的悠久歷史。在人類早期的文明史當中，天文學有著不可或缺的地位。埃及的金字塔，歐洲的巨石陣在史前都是非常著名的天文觀測地點，到現在仍然是聞名海外的天文學觀測遺址。
許多天文學家可能正是意識到了天文學研究對人類的發展有著重大意義，因此才出現了像哥白尼的日心說，康德和拉普拉斯關於太陽系起源的星雲說等等一系列天文學領域的重要理論。這些理論不僅奠定了之後的天文學家對天體的觀測以及研究，而且還推動了近現代天文學研究的提前到來。牛頓力學，核能的發現也是天文學研究當中非常重要的成果。這些都極大地推動了人類文明的發展。在現代天文學研究當中，天文學家對高能天體物理，緻密星和宇宙演化的研究，從一定程度上極大地推動了現代科學的不斷髮展，天文學家對太陽和太陽系天體的研究包括有地球和人造衛星的研究，這些研究成果在航天、測地、通訊導航等部門當中得到了很好的應用。
其實天文學研究最早起源於人類時令的獲得和占卜活動，往往要經歷觀測，理論，再到觀測的三個必經的發展途徑，通過這三個途徑把我們的視野伸展到宇宙的最深處。同時隨著人類社會文明的不斷髮展，天文學的研究對象也從太陽系發展到太陽系以外的整個宇宙，同時天體測量學、天體力學、天體物理學這三大分支學科構成了現代天文學的研究方法體系。而光學天文學、射電天文學、空間天文學這幾個分支學科則成為了天文學觀測的必要手段，如果要對天文學研究的意義進行進一步的說明，那必定離不開天文學研究的各個對象層次，包括有行星層次和恆星層次，星系層次等等。這些星體層次的研究幫助我們能夠進一步地瞭解宇宙，從而能夠使我們未來的生活越來越好。
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