宇宙空间，天体宇宙的结构和发展，都是天文学这门学科所研究的对象。其中天体的构造性质和运行规律是天文学研究的主要内容。在天文学研究的过程当中，天文学家主要通过观测天体发射到地球的辐射，发现并且比较准确地测量它们所在的位置。从而根据它们的位置来探索它们的运动规律，对他们身体上所存在的物质进行物理性质、化学组成、内部结构能量来源、演化规律的研究，天体物理学的研究历史非常古老，可以说，自从人类文明史诞生以来，天文学也就随之诞生。
谈到天文学研究的意义，那么大家最关心的当然是天文学的研究对我们生活的实际意义，一方面天文学研究影响着我们人类的自然观，就拿古代的天文学家观测太阳月球和其他一些天体及天象来说，这些观测帮助人们确定了时间方向和历法这些方便人们日常生活的研究成果。这些研究成果是天体测量学的开端，人类观测天体，记录天象已经有了五六千年的悠久历史。在人类早期的文明史当中，天文学有着不可或缺的地位。埃及的金字塔，欧洲的巨石阵在史前都是非常著名的天文观测地点，到现在仍然是闻名海外的天文学观测遗址。
许多天文学家可能正是意识到了天文学研究对人类的发展有着重大意义，因此才出现了像哥白尼的日心说，康德和拉普拉斯关于太阳系起源的星云说等等一系列天文学领域的重要理论。这些理论不仅奠定了之后的天文学家对天体的观测以及研究，而且还推动了近现代天文学研究的提前到来。牛顿力学，核能的发现也是天文学研究当中非常重要的成果。这些都极大地推动了人类文明的发展。在现代天文学研究当中，天文学家对高能天体物理，致密星和宇宙演化的研究，从一定程度上极大地推动了现代科学的不断发展，天文学家对太阳和太阳系天体的研究包括有地球和人造卫星的研究，这些研究成果在航天、测地、通讯导航等部门当中得到了很好的应用。
其实天文学研究最早起源于人类时令的获得和占卜活动，往往要经历观测，理论，再到观测的三个必经的发展途径，通过这三个途径把我们的视野伸展到宇宙的最深处。同时随着人类社会文明的不断发展，天文学的研究对象也从太阳系发展到太阳系以外的整个宇宙，同时天体测量学、天体力学、天体物理学这三大分支学科构成了现代天文学的研究方法体系。而光学天文学、射电天文学、空间天文学这几个分支学科则成为了天文学观测的必要手段，如果要对天文学研究的意义进行进一步的说明，那必定离不开天文学研究的各个对象层次，包括有行星层次和恒星层次，星系层次等等。这些星体层次的研究帮助我们能够进一步地了解宇宙，从而能够使我们未来的生活越来越好。
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