Astrofysikk anvender fysikkens lover på himmellegemer. Den spør hvordan stjerner skinner, hvordan galakser dannes, hvordan sorte hull bøyer lys, og hvordan universet var i sine første sekunder. Feltet beskriver ikke bare hva som er der ute. Det forklarer hvorfor.

Verktøykassen er bred. Kjernefysikk forklarer hvordan stjerner smelter sammen hydrogen til helium. Termodynamikk styrer strukturen i stjernenes indre. Elektromagnetisme beskriver hvordan magnetfelt akselererer partikler i solutbrudd og pulsarvinder. Generell relativitetsteori forutsier tyngdekraftens oppførsel nær sorte hull og på tvers av det ekspanderende universet. Kvantemekanikk forklarer strålingen fra de tidligste øyeblikkene etter Big Bang.

Astrofysikere jobber med data fra teleskoper på bakken og i rommet. De bygger modeller, kjører simuleringer og sammenligner prediksjoner med observasjoner. Når de to ikke stemmer overens, er enten modellen feil eller observasjonen feil. Begge utfallene fremmer feltet.

Verket er ydmykende. Universet er større, eldre og merkelig enn noen forestilte seg for et århundre siden. Astrofysikk er hvordan vi prøver å forstå det.