研究对象
随着天文学的发展，人类的探测范围由目测的太阳、月球、天空中的星星到达了距地球约100亿光年的距离，根据尺度和规模，天文学的研究对象可以分为：
行星层次包括行星系中的行星、围绕行星旋转大量的小天体，如小行星、彗星、流星体以及行星际物质等。恒星系统。
恒星层次现时人们已经观测到了亿万个恒星，太阳只是无数恒星中很普通的一颗。
宇宙
一些天文学家提出了比超星系团还高一级的总星系。按照现今的理解，总星系就是现时人类所能观测到的宇宙的范围，半径超过了100亿光年。在天文学研究中热门、也是难令人信服的课题之一就是关于宇宙起源与演化的研究。对于宇宙起源问题的理论层出不穷，其中具代表性，影响很大，也是多人支持的就是1948年美国科学家伽莫夫等人提出的理论。牛顿力学的出现，核能的发现等对人类文明起重要作用的事件都和天文研究有密切的联系。根据正不断完善的这个理论，宇宙是在约137亿年前的一次猛烈的爆发中诞生的。然后宇宙不断地膨胀，温度不断地降低，产生各种基本粒子。
天文学研究的对象有极大的尺度，极长的时间，极端的物理特性，因而地面试验室很难模拟。因此天文学的研究方法主要依靠观测。
由于地球大气对紫外辐射、X射线和γ射线不透明，因此许多太空探测方法和手段相继出现，例如气球、火箭和航天器等。天文学的理论常常由于观测信息的不足，天文学家经常会提出许多假说来解释一些天文现象。然后再根据新的观测结果，对原来的理论进行修改或者用新的理论来代替。在这台仪器中，冰起着以往研究中超纯水的作用，它既是靶体，又是观测介质。这也是天文学不同于其他许多自然科学的地方。
一些来自太阳的 中微子会穿越槽罐内的 四液体，并把其中微量氯原子核转变为Ar原子核，他的 主要工作就是从难以计数的 四分子中寻找那些罕见的 Ar原子核，其难度如同大海捞针。
正如科学家们在探测一个新的 领域时常常会碰到的 情况那样，戴维斯的 实验结果出乎人们的 预料。他找到了来自太阳的 中微子，可是在处理这些结果的 时候发现，实验检测到的 中微子只有预期数量的 三分之一。难道是他的 实验方法错了吗？或者是物理学家关于他们应该检测到多少中微子的 计算不正确？还有就是我们对物理学的 认识可能还不够充分。首先，工作人员使用高压热水在南极冰层中钻一些深达2450米的洞，每钻一个洞大约需40小时。