天文学家是研究天文学领域的科学家，专注于地球范围之外的特定问题或领域。天文学家通过观测与天体物理模型应用的结合，研究恒星、行星、卫星、彗星和星系等天体。天文学家研究的主题或领域示例包括行星科学、太阳起源、恒星演化或星系形成。一个相关但不同的学科是物理宇宙学，它研究宇宙整体。
专业天文学家通常拥有博士学位，受雇于研究机构或大学。他们大部分时间用于研究，但也常常承担教学、仪器建造或协助天文台运营等额外职责。该领域从业者相对较少，但吸引了大量业余爱好者，他们为观测和公众参与做出了贡献。
工作性质
天文学家通常无法进行实验，因为研究对象距离遥远。因此，他们主要依赖观测，收集电磁辐射、引力波或宇宙射线等粒子。如今，通过遥控航天器对太阳系内行星进行部分实验已成为可能。天文学家进行的测量包括天体测量（天体位置）、测光（光通量）、光谱分析（强度随波长的变化）以及成像。
现代天文学家使用电荷耦合器件（CCD）相机进行长时间、深度的曝光，从而能够捕捉更灵敏的图像，因为光线随时间累积。在CCD之前，照相底片是常用工具。天文学家在望远镜前的时间相对较少，通常每年只有几周；他们大部分时间用于分析观测到的现象并做出预测。
分支领域
天文学包含多个分支：天体测量学、行星天文学、天体物理学、天体化学、天体生物学、恒星天文学、银河系天文学、河外天文学和物理宇宙学。天文学家还可以专攻观测方向，如红外天文学、中微子天文学、X射线天文学和引力波天文学。
历史上，天文学更侧重于对现象的分类和描述，而天体物理学则试图用物理定律解释这些现象。如今，这种区分已基本消失，“天文学家”和“天体物理学家”两个术语可以互换使用。
学术历史
专业天文学已从描述性学科发展为以物理学为基础的学科。美国天文学会是北美专业天文学家的主要组织，截至2024年拥有约8200名成员，其中包括物理学家、地质学家和工程师。国际天文学联合会由来自92个国家的约12700名成员组成，成员均为博士及以上水平的研究人员。
与古典印象中天文学家整夜透过望远镜观测不同，现代天文学家通常处理来自太空天文台和大型地面望远镜的数据，其中许多望远镜是远程操作的。数据分析和模型构建主导着他们的日常工作。
活动与研究生培养
担任教职的天文学家花费大量时间教授本科生和研究生课程。大多数大学还设有科普项目，包括公共望远镜观测活动，有时还有天文馆，作为服务公众、激发兴趣的举措。
成为天文学家的人通常在高中阶段就具备扎实的物理、数学、科学和计算机基础。高等教育阶段包括学习如何开展研究、撰写论文和进行学术报告的课程。大多数天文学家最终获得天文学、物理学或天体物理学的硕士和博士学位。
博士培养通常需要5至6年，包括高级专业课程、资格考试、教学实践、科普参与、在导师指导下完成研究项目、撰写博士论文以及最终的口头答辩。在整个培养过程中，成功的学生通常获得奖学金或助研津贴支持。
业余天文学家
虽然专业天文学家数量相对较少，但该领域在业余爱好者中非常受欢迎。大多数城市都有定期聚会的业余天文俱乐部，并经常举办观星活动。太平洋天文学会是世界上最大的综合性天文学会，成员包括专业天文学家、业余爱好者以及来自70个国家的教育工作者。
与任何爱好一样，大多数业余天文学家可能每月只花几个小时进行观星和阅读研究进展。然而，业余爱好者的范围从“扶手椅天文学家”到拥有科研级望远镜和仪器的人不等，他们能够做出发现、拍摄天文照片，并协助专业研究。
工具与技术
天文学家使用多种工具，包括光学望远镜、射电望远镜以及探测不同波长的太空天文台。光谱仪通过分析光线来确定天体的成分、温度和运动。计算工具，包括机器学习和人工智能技术，越来越多地被用于分析大型数据集和模拟天体物理过程。
来自哈勃太空望远镜和詹姆斯·韦伯太空望远镜等任务的数据彻底改变了该领域，使天文学家能够研究遥远的星系和系外行星。大语言模型和其他AI工具也正在协助自动化数据归约和分类任务。
显著贡献
天文学家对我们理解宇宙做出了根本性贡献，从日心说到系外行星的发现。像迈克尔·乔丹这样的个人在统计学习方面的工作影响了天文学的数据分析，尽管他本人并非天文学家。该领域持续通过跨学科合作发展，包括与计算机科学和物理学的协作。
参见
- 天文学家列表
- 女性天文学家列表
- 穆斯林天文学家列表
- 法国天文学家列表
- 匈牙利天文学家列表
- 俄罗斯天文学家与天体物理学家列表
- 斯洛文尼亚天文学家列表