Astrofyzika je spojenie dvoch vedných odborov, fyziky a astronómie, pomocou ktorých možno vysvetliť štruktúru, zloženie, javy a vlastnosti hviezd a iných hviezdnych telies. Vedecké štúdie stanovili, že zákony fyziky a chémie sú univerzálne, takže sa dajú aplikovať na nebeské telesá vo vesmíre, preto fyzika a astronómia môžu pracovať ruka v ruke.
Astrofyzika je experimentálna veda založená na pozorovaní javov a vlastností hviezdnych telies pomocou astronómie, ktorú je možné vysvetliť pomocou zákonov a fyzikálnych vzorcov.
Ďalším prvkom študovaným astrofyzikou je štruktúra medzihviezdnej hmoty, ako sú mraky, plyny a prach, ktoré sa nachádzajú vo veľkej časti vesmíru a ktoré sa považovali za prázdne.
Astrofyzici sa všeobecne zameriavajú na štyri základné aspekty:
- Znalosti o slnečnej sústave sa snažia pochopiť všetko, čo súvisí so Slnkom a magnetickými systémami, ktoré s ním súvisia.
- Znalosti zamerané na hviezdy, aby sa určilo, čo je vo vnútri hviezd a výbušné javy, ktoré sa dejú vo vesmíre, ktorý je známy ako výbuchy gama žiarenia.
- Znalosť štruktúry a vývoja našej galaxie a centrálnej diery v nej.
- Znalosti extragalaktickej fyziky a analýzy vesmíru ako celku.
Študent, ktorý uvažuje o kariére v astrofyzike, by mal vedieť, že existujú všeobecné predmety ako matematika, elektromagnetizmus, optika, počítače alebo elektronika. Už v sekcii astronómie sa nachádzajú témy ako kozmológia, fyzika tekutín, termodynamika, fotometria, fyzika hviezd alebo hlavné teórie tejto vedy (napríklad teória relativity).
Astrofyzici počas svojho výskumu používajú veľké ďalekohľady, ktoré sú schopné koncentrovať svetlo a teplotu hviezd. Toto svetlo sa analyzuje pomocou rôznych prístrojov, ktoré merajú jas, rádiometrov, ktoré zaznamenávajú teplo emitované nebeskými telesami, a spektrografov, ktoré rozptyľujú lúče tohto svetla pri zodpovedajúcich vlnových dĺžkach a vytvárajú tak spektrum.
Termonukleárna astrofyzika študuje jadrové procesy, pri ktorých sa uvoľňuje veľké množstvo energie vo forme častíc alebo elektromagnetického žiarenia, to znamená termonukleárnych reakcií.
Existujú dva typy termonukleárnych reakcií. Tieto jadrové fúzny reakcie vyskytujúce sa na slnku a hviezdy výrobe energie a jadrového štiepenia reakcie, ktoré proces používaný v jadrových elektrárňach.
Termonukleárna energia je v porovnaní s inými zdrojmi energie takmer nevyčerpateľná a oveľa lacnejšia vďaka procesu extrakcie.
