Astrofizyka stosuje prawa fizyki do obiektów niebieskich. Pyta, jak świecą gwiazdy, jak powstają galaktyki, jak czarne dziury zakrzywiają światło i jak wyglądał wszechświat w pierwszych sekundach. Dziedzina ta nie tylko opisuje to, co się tam znajduje. Ona wyjaśnia, dlaczego.

Zestaw narzędzi jest szeroki. Fizyka jądrowa wyjaśnia, jak gwiazdy przekształcają wodór w hel. Termodynamika reguluje strukturę wnętrz gwiazd. Elektromagnetyzm opisuje, jak pola magnetyczne przyspieszają cząstki w rozbłyskach słonecznych i wiatrach pulsarowych. Ogólna teoria względności przewiduje zachowanie grawitacji w pobliżu czarnych dziur i w rozszerzającym się wszechświecie. Mechanika kwantowa wyjaśnia promieniowanie od najwcześniejszych chwil po Wielkim Wybuchu.

Astrofizycy pracują z danymi z teleskopów naziemnych i kosmicznych. Budują modele, przeprowadzają symulacje i porównują przewidywania z obserwacjami. Gdy te dwie kwestie się nie zgadzają, albo model jest błędny, albo obserwacje. Oba wyniki przyczyniają się do rozwoju dziedziny.

Ta praca uczy pokory. Wszechświat jest większy, starszy i dziwniejszy, niż ktokolwiek mógł sobie wyobrazić sto lat temu. Astrofizyka to sposób, w jaki próbujemy go zrozumieć.