खगोल भौतिकी खगोलीय पिंडों पर भौतिकी के नियमों को लागू करती है। यह इस बात का अध्ययन करती है कि तारे कैसे चमकते हैं, आकाशगंगाएँ कैसे बनती हैं, ब्लैक होल प्रकाश को कैसे मोड़ते हैं, और ब्रह्मांड अपने शुरुआती क्षणों में कैसा था। यह क्षेत्र केवल यह वर्णन नहीं करता कि वहाँ क्या है, बल्कि यह बताता है कि ऐसा क्यों है।

यह ज्ञान भंडार व्यापक है। नाभिकीय भौतिकी बताती है कि तारे हाइड्रोजन को हीलियम में कैसे परिवर्तित करते हैं। ऊष्मागतिकी तारों के आंतरिक भाग की संरचना को नियंत्रित करती है। विद्युतचुंबकत्व बताता है कि सौर ज्वालाओं और पल्सर हवाओं में चुंबकीय क्षेत्र कणों को कैसे गति प्रदान करते हैं। सामान्य सापेक्षता ब्लैक होल के पास और ब्रह्मांड के विस्तार में गुरुत्वाकर्षण के व्यवहार की भविष्यवाणी करती है। क्वांटम यांत्रिकी बिग बैंग के बाद के शुरुआती क्षणों से निकलने वाले विकिरण की व्याख्या करती है।

खगोल भौतिक विज्ञानी ज़मीन और अंतरिक्ष में मौजूद दूरबीनों से प्राप्त डेटा पर काम करते हैं। वे मॉडल बनाते हैं, सिमुलेशन चलाते हैं और भविष्यवाणियों की तुलना प्रेक्षणों से करते हैं। जब दोनों में मतभेद होता है, तो या तो मॉडल गलत होता है या प्रेक्षण गलत। दोनों ही परिणाम खगोल भौतिक विज्ञान के क्षेत्र को आगे बढ़ाते हैं।

यह काम हमें विनम्रता का अनुभव कराता है। ब्रह्मांड एक सदी पहले की कल्पना से कहीं अधिक विशाल, प्राचीन और विचित्र है। खगोल भौतिकी ही वह माध्यम है जिससे हम इसे समझने का प्रयास करते हैं।