A csillagászat fejlődése során az emberiség folyamatosan újabb és újabb távcsöves felfedezésekkel bővítette ismereteit a világegyetemről. Kezdetben szabad szemmel csak néhány ezer csillagot láthatott az ember, később azonban az első optikai eszközök, majd a távcsövek megjelenése radikálisan kibővítették látókörünket.
Az égi jelenségek értelmezését először filozófiai elképzelések uralták, mint a geocentrikus vagy heliocentrikus világkép, amelyekhez olyan úttörők kapcsolódtak, mint Arisztarkhosz, Kopernikusz, Kepler vagy Galileo Galilei. Aprólékos csillagászati megfigyeléseik, valamint a távcsövek fejlődése egyre pontosabb modelleket eredményeztek.
Az optikai távcsövek után a különböző hullámhossztartományokat – például a rádió-, infravörös vagy ultraibolya-sugárzást – érzékelő műszerek is hozzájárultak a világegyetem újabb titkainak feltárásához. Az adaptív optika, a földi légkörön kívüli űrtávcsövek vagy a speciális detektorok mind forradalmasították a megfigyeléseket.
A Hubble-űrtávcső és társai nemcsak elképesztő fotókat készítettek, de segítettek átalakítani azt a képet, ahogyan saját helyünket látjuk a kozmoszban. Az egyik központi kérdés ma is az, hogy vajon milyen egyéb bolygók és akár életformák lehetnek az univerzumban. Az exobolygók keresése és a Kepler-misszió is ezt a kutatást segíti.
A tudomány előrehaladtával számos dogma vagy tévedés helyét valóságos, empirikus adatok vették át, miközben újabb és újabb kérdések merülnek fel: vajon mekkora a világegyetem, hogyan alakultak ki az első galaxisok, miféle fekete lyukak léteznek, és magányosak vagyunk-e az univerzumban?
