Η αστροφυσική εφαρμόζει τους νόμους της φυσικής στα ουράνια σώματα. Ρωτάει πώς λάμπουν τα αστέρια, πώς σχηματίζονται οι γαλαξίες, πώς οι μαύρες τρύπες κάμπτουν το φως και πώς ήταν το σύμπαν στα πρώτα του δευτερόλεπτα. Το πεδίο δεν περιγράφει απλώς τι υπάρχει εκεί έξω. Εξηγεί γιατί.

Το σύνολο εργαλείων είναι ευρύ. Η πυρηνική φυσική εξηγεί πώς τα αστέρια συντήκουν το υδρογόνο σε ήλιο. Η θερμοδυναμική διέπει τη δομή του εσωτερικού των αστρικών όγκων. Ο ηλεκτρομαγνητισμός περιγράφει πώς τα μαγνητικά πεδία επιταχύνουν τα σωματίδια στις ηλιακές εκλάμψεις και στους ανέμους πάλσαρ. Η γενική σχετικότητα προβλέπει τη συμπεριφορά της βαρύτητας κοντά σε μαύρες τρύπες και σε όλο το διαστελλόμενο σύμπαν. Η κβαντομηχανική εξηγεί την ακτινοβολία από τις πρώτες στιγμές μετά τη Μεγάλη Έκρηξη.

Οι αστροφυσικοί εργάζονται με δεδομένα από τηλεσκόπια στο έδαφος και στο διάστημα. Κατασκευάζουν μοντέλα, εκτελούν προσομοιώσεις και συγκρίνουν προβλέψεις με παρατηρήσεις. Όταν τα δύο διαφωνούν, είτε το μοντέλο είναι λάθος είτε η παρατήρηση. Και τα δύο αποτελέσματα προάγουν τον τομέα.

Το έργο είναι συγκινητικό. Το σύμπαν είναι μεγαλύτερο, παλαιότερο και πιο παράξενο από ό,τι φανταζόταν κανείς πριν από έναν αιώνα. Η αστροφυσική είναι ο τρόπος με τον οποίο προσπαθούμε να το κατανοήσουμε.