در اواسط قرن نوزدهم، کانون توجه ستاره شناسی تغییر یافت. بجای توجه نمودن به موقعیت اجرام سماوی آسمان، ستاره شناسان درباره ماهیت آن اجرام کنجکاو شدند. دیگر، ستارگان،نقاط تحرک نور نبودند و جرم، اندازه و ترکیب فیزیکیشان مهم محسوب می شد. اختراع طیف نما، که ابزاری برای تجزیه نور بود، علم فیزیک را به ستاره شناسی پیوند داد و فیزیک نجومی آغاز شد.
تجزیه نور خورشید
با استفاده از طیف نما، ستاره شناسان نور خورشید را جهت تشکیل طیف تجزیه می کنند. هر ستاره طیف منحصر بفردی دارد که شامل الگوی خطوطی است که نمایانگر ترکیب شیمیایی ستاره اند. در اواخر قرن نوزدهم، گروهی از رصد خانه هاروارد آمریکا طیف صدها هزار ستاره را مطالعه کردند و بعد آنها را به هفت طیف اصلی طبقه بندی کردند. هنوز از سیستم طبقه بندیشان استفاده می شود.
طیف بینی نقطه عطف درک ماهیت ستارگان بود . ستاره شناسان با طبقه بندی ستارگان بر اساس ویژگیهای طیف شان به چگونگی تولد و مرگ و منبع انرژی آنها پی بردند.
سیستم طبقه بندی هاروارد
تیم رصد خانه هاروارد کار خود را با طبقه بندی خطوط هیدورژن طیف ستارگان آغاز کردند. آنها ستارگان دارای خطوط قوی هیدروژن را در طبقه A قرار دادند. طبقهB نمایانگر خطوط ضعیف تر هیدروژن بود و الی آخر. بعداً عضوی از این تیم بنام آنی جامپ کانن (1941-1863) متوجه شد که در دمایی معین خطوط هیدروژن قویترند و ستارگان داغتر و سردتر خطوط هیدروژن کمتری دارند. او دوباره آن سیستم را بر اساس دما منظم نمود و همچنان از این سیستم M,K,G,F,A,B,O استفاده می شود.
هرتز پرونگ و راسل
دراوایل قرن بیستم، اینار هرتز پرونگ ستاره شناس دانمارکی (1967-1873) و هنری راسل آمریکایی (1957-1877) مستقلاً طبقه بندی طیف ستارگان را بر پایه درخشندگی شان انجام دادند. هر دو خیلی زود دریافتند که نتایج نشان می دهد که ستارگان در طبقاتی قرار می گیرند که نشانگر مراحل مختلف چرخه حیات ستارگان است. نمودار هرتز پرونگ-راسل یا نمودار R-H، همچنان محور ستاره شناسی نوین است.
درک انرژی ستارگان
تقریباً از سال 1920، گروهی از فیزیکدان نجوم کوشیده اند تا منبع انرژی ستارگان را مشخص کنند. سیسیلیا پین گاپوشکین، ستاره شناس انگلیسی (79-1900)، اثبات نمود که ستارگان عمدتاً از هیدروژن تشکیل شده اند و ترکیب اکثر ستارگان یکسان است. در سال 1929، آرتور ادینگتون انگلیسی (1944-1882) نشان داد که انرژی ستاره از تبدیل هیدروژن به هلیوم حاصل می شود. در دهه های بعد، ستاره شناسان دیگر کار خود را بر پایه این نکته و کار دیگر او در زمینه رابطه جرم ستاره و روشنایی اش قرار دادند
تجزیه نور خورشید
با استفاده از طیف نما، ستاره شناسان نور خورشید را جهت تشکیل طیف تجزیه می کنند. هر ستاره طیف منحصر بفردی دارد که شامل الگوی خطوطی است که نمایانگر ترکیب شیمیایی ستاره اند. در اواخر قرن نوزدهم، گروهی از رصد خانه هاروارد آمریکا طیف صدها هزار ستاره را مطالعه کردند و بعد آنها را به هفت طیف اصلی طبقه بندی کردند. هنوز از سیستم طبقه بندیشان استفاده می شود.
طیف بینی نقطه عطف درک ماهیت ستارگان بود . ستاره شناسان با طبقه بندی ستارگان بر اساس ویژگیهای طیف شان به چگونگی تولد و مرگ و منبع انرژی آنها پی بردند.
سیستم طبقه بندی هاروارد
تیم رصد خانه هاروارد کار خود را با طبقه بندی خطوط هیدورژن طیف ستارگان آغاز کردند. آنها ستارگان دارای خطوط قوی هیدروژن را در طبقه A قرار دادند. طبقهB نمایانگر خطوط ضعیف تر هیدروژن بود و الی آخر. بعداً عضوی از این تیم بنام آنی جامپ کانن (1941-1863) متوجه شد که در دمایی معین خطوط هیدروژن قویترند و ستارگان داغتر و سردتر خطوط هیدروژن کمتری دارند. او دوباره آن سیستم را بر اساس دما منظم نمود و همچنان از این سیستم M,K,G,F,A,B,O استفاده می شود.
هرتز پرونگ و راسل
دراوایل قرن بیستم، اینار هرتز پرونگ ستاره شناس دانمارکی (1967-1873) و هنری راسل آمریکایی (1957-1877) مستقلاً طبقه بندی طیف ستارگان را بر پایه درخشندگی شان انجام دادند. هر دو خیلی زود دریافتند که نتایج نشان می دهد که ستارگان در طبقاتی قرار می گیرند که نشانگر مراحل مختلف چرخه حیات ستارگان است. نمودار هرتز پرونگ-راسل یا نمودار R-H، همچنان محور ستاره شناسی نوین است.
درک انرژی ستارگان