多信使天文学

大多数已知的关于宇宙来自于对电磁辐射．然而，还有其他的“宇宙信使”。重力波是否有干扰时空这可以被非常大的激光干涉仪探测到。重力波和伽马射线爆发已经从中子星合并。中微子而且宇宙射线还有其他原则上可以观测到的粒子吗?然而，到目前为止，这些信使还不能确定其具体来源。使用两种或两种以上的方法被称为多信使天文学。

固体宇宙样本

与传统的天文远程观测方法不同，最近的一些研究涉及在实验室条件下对实际样本进行分析。这些研究包括陨石的岩石样本月亮，彗星而且小行星太空探测器返回的尘埃样本，以及行星际尘埃粒子由飞机在平流层或通过宇宙飞船．在所有这些情况下，广泛的高灵敏度实验室技术可以适用于通常是微观样品。化学分析可辅以质谱分析,允许同位素作文待定。放射性宇宙射线粒子的撞击可以产生微量的气体，然后被困在里面晶体在样本中。在实验室条件下，仔细控制晶体(或含有晶体的尘埃颗粒)的加热，释放出这种气体，然后在质谱仪中进行分析。x射线光谱仪,电子显微镜，用微探针测定晶体结构和合成，从中温度而且压力形成时的条件可以推断出来。

理论方法

理论在天文学中和观测一样重要。它是解释观测数据所必需的;用于模型的构建天体对象和物理过程，它们的属性，以及它们随时间的变化;并指导进一步的观察。理论天体物理学是基于定律的物理已经通过控制实验得到了非常精确的验证。然而，将这些定律应用于具体的天体物理问题，可能会产生过于复杂的方程，无法直接求解。然后有两种一般的方法可用。在传统的方法中，问题的简化描述被表述出来，只包含主要的物理组成部分，以提供可以直接求解或用于创建可以评估的数值模型的方程。看到数值分析)．然后可以依次研究更复杂的模型。另外,一个计算机程序可以设计了这将从数值上探讨这个问题的复杂性。计算科学已经成为理论和实验的主要学科。对任何理论的检验都在于它是否有能力纳入已知事实，并做出能够与其他观测结果相比较的预测。