THIÊN VĂN MỌI DẢI SÓNG
Trong lịch sử hàng trăm năm của mình thiên văn học đã thường xuyên thay đổi tính chất. Mục tiêu và khả năng của nó chủ yếu do trình độ chung của khoa học và kĩ thuật quy định. Trình độ đó đồng thời cũng là căn cứ để các phương pháp quan sát đưa vào. Mãi đến đầu thế kỉ XX đó vẫn là sự quan sát quang học tức là sự quan sát bức xạ nhìn thấy được của các thiên thể.
Ánh sáng, như chúng ta đã biết là những sóng điện từ. Dải các bước sóng của ánh sáng thấy được là khá hẹp: từ 0,000039 cm đến 0,000076 cm. Các chuyên gia thường sử dụng những đơn vị nhỏ hơn như micrômet (1
m hoặc 1mcm = 10-6 m), nanomet (1nm = 10-9 m) hoặc angstrôm (1Ǻ= 10-10 m). Chẳng hạn bước sóng của ánh sáng vàng gần bằng 5800 Ǻ.
Pha trộn với những tỉ lệ khác nhau một số màu cơ bản, người hoạ sĩ sẽ có được vô số sắc màu. "Bảng màu" của nhà thiên văn- quang Phổ học hiện đại chuyên nghiên cứu bức xạ nhìn thấy được bao gồm hàng vạn màu khu vực màu riêng biệt, tức các khoảng quang phổ. Chúng được tách ra nhờ những khí cụ có độ chính xác cao như phổ kí, phổ kế, bộ lọc ánh sóng đặc biệt…
Thật là kì lạ khi tất cả sự đa dạng của sắc màu thiên nhiên được thu hẹp trong một dải hẹp của quang phổ, còn những vùng rộng lớn của bức xạ điện từ lại được "nhìn thấy" chỉ khi có một dụng cụ chuyên dụng. Nhưng thiên nhiên không làm gì vô ích bao giờ. Vấn đề là ở chỗ ánh sáng nhìn thấy được cộng thêm sóng vô tuyến của dải sóng cực ngắn lọt qua khí quyển của Trái Đất dễ dàng hơn cả. Nhưng tia cực tím (tử ngoại), tia X, tia gamma nguy hại cho sự sống trên Trái Đất lại được khí quyển hấp thụ.
Việc phát minh ra sự chụp ảnh và tiếp đến là những máy hút bức xạ quang điện khác nhau việc sử dụng máy thu sóng vô tuyến có các ăngten lớn để đo bức xạ sóng vô tuyến vũ trụ và sau cùng là việc đưa các khí cụ ra ngoài Trái Đất đã mở rộng một cách đáng kể khả năng quan sát thiên văn. Trong nửa sau của thế kỉ XX, thiên văn học thực chất đã có thể thu nhận thông tin từ bất kì một dải phổ bức xạ điện từ nào: từ các sóng vô tuyến dài đến các tia Gamma có bước sóng ngắn. Ngày nay chúng ta nói về thiên văn hồng ngoại và thiên văn vô tuyến thiên văn tia X và thiên văn gamma, thiên văn trên Trái Đất và trong Vũ Trụ (ngoài khí quyến Trái Đất).
Bức xạ điện từ phát ra không liên tục mà là bằng từng suất riêng lẻ được gọi là các lượng tử (quantum). Năng lượng lượng tử được xác định một cách nhất quán bởi bước sóng bức xạ theo công thức Plăng:
E = h
trong đó: E là năng lượng của lượng tử, h 
6,6.10-34J.s là hằng số Plăng, c = 3.108 m/s là tốc độ truyền bức xạ, 
là bước sóng.
Bởi vậy bức xạ điện từ thường được đặc trưng bởi năng lượng của lượng tử. Điều hiển nhiên là những lượng tử của bức xạ sóng ngắn mang một năng lượng lớn nhất.
Thông thường người ta lấy êlectron vôn (eV) làm đơn vị đo lường năng lượng của lượng tử. Đó là năng lượng do êlectrôn tự do có được khi nó được gia tốc bởi điện trường với hiệu điện thế 1 vôn:
1eV = 1,6. 10-19 J
Các lượng tử của bức xạ nhìn thấy được có năng lượng từ 2-3 eV và chỉ chiếm một khu vực rất nhỏ của phổ điện từ được nghiên cứu trong vật lý thiên văn. Phổ này trải dài từ các giá trị năng lượng cỡ một phần triệu êlectrôn-vôn đối với sóng vô tuyến mét đến hàng triệu êlectrôn-vôn đối với bức xạ gamma. Bức xạ tia hồng ngoại, tia tử ngoại tia X được sắp xếp tuần tự giữa các sóng vô tuyến và tia gamma. Bức xạ trong khu vực, nhìn thấy được của quang phổ được khí quyển Trái Đất cho lọt qua tương đối dễ dàng. Trong những vùng sóng ngắn hơn của phổ, sự hấp thụ được thể hiện mạnh hơn nhiều do vậy bức xạ từ Vũ Trụ chỉ lọt xuống đến một tầng nào đấy của khí quyển. Khí quyển hấp thu mạnh nhất khu vực sóng ngắn của phổ, tức là khu vực bức xạ tia tử ngoại, tia X và bức xạ gamma. Khu vực này, ngoại trừ tia tử ngoại gần (bước sóng 310 - 390 nm) chỉ có thể quan sát thấy từ những tên lửa tầm cao và từ những thiết bị vũ trụ.
Từ vùng nhìn thấy của phổ về phía sóng dài là vùng bức xạ tia hồng ngoại và sóng vô tuyến. Đa phần sự bức xạ tia hồng ngoại bắt đầu từ bước sóng cỡ 1 mm, bị các phân tử không khí mà chủ yếu là hơi nước và khí cacbonic hấp thụ. Từ mặt đất chỉ có thể quan sát được sự bức xạ qua một số "cửa sổ" khá hẹp của tầm nhìn giữa các dải hấp thụ phân tử. Những vùng còn lại của bức xạ tia hồng ngoại có thể quan sát được từ những độ cao không lớn lắm và có thể nghiên cứu từ khí cầu và bóng thám không cũng như một số đài quan sát thiên văn trên núi cao.
"Cửa sổ trong suốt" thứ hai của khí quyển này là dải sóng vô tuyến. Lớp vỏ không khí của Trái Đất cho sóng vô tuyến lọt qua trong phạm vi dải bước sóng khoảng từ 1cm đến 20 m. Những sóng ngắn hơn 1cm, ngoại trừ những vùng hẹp ở khoảng 1; 4,5 và 8 mm, đều bị các tầng dưới của khí quyển hấp thụ toàn bộ. Còn những sóng dài hơn vài chục mét bị phản xạ lại và bị những tầng trên cùng của khí quyển - tầng ion - hấp thụ.
Tổ hợp các phương pháp quan sát hiện đại từ mặt đất và ngoài Trái Đất có sử dụng các loại máy thu bức xạ khác nhau cho phép thu nhận bức xạ của các vật thể Vũ Trụ trong mọi dải sóng điện từ. Điều này cho phép coi thiên văn hiện đại là thiên văn mọi dải sóng. Thiên văn mọi dải sóng cho ta thấy Vũ Trụ như một bức tranh khổng lồ thường xuyên thay đổi, được tô điểm bằng những màu sắc chưa từng thấy. Trong bức tranh ấy có ghi lại toàn bộ lịch sử "toà nhà" Vũ Trụ, những tính chất và đặc thù nhỏ nhất của từng đối tượng.
