Men onderscheidt de sterren in vaste sterren en planeten.
De vaste sterren zijn licht uitstralende bollen, net als onze zon. Omdat zij, practisch gesproken, oneindig ver van onze zon en dus ook van ons verwijderd zijn, schijnen zij een vaste plaats aan het hemelgewelf in te nemen, ofschoon zij zich wel degelijk door de ruimte voortbewegen. De afstanden van ons tot deze „zonnen” is zó groot, dat onze aardse lengtemaat, de kilometer, ontoereikend is en men dus de maat „lichtjaar” gebruikt. Het licht legt in één seconde een weg af van 300.000 K.M. Een jaar heeft 365 X 24 X 3600 seconden. Dat is dus ± 9.500.000.000.000 K.M. per jaar.
Dat is het lichtjaar, de eenheidsmaat in het heelal. De dichtst bij zijnde vaste ster, Alpha in het sterrenbeeld Centaurus, is 4.27 lichtjaren van ons verwijderd, terwijl de zwakke, nog nauwelijks zichtbare sterretjes vele duizenden lichtjaren van ons af staan. Hoeveel vaste sterren er in het heelal zijn, weet men niet. Met het blote oog kan men er bij donkere maan en helderen hemel ± 3000 waarnemen, maar met sterke kijkers ziet men er alleen in het Melkwegstelsel ± 300 millioen!
De vaste sterren rangschikt men naar hun helderheid en glans in sterren van de eerste, tweede, derde grootte enz., terwijl men ze naar hun plaats aan het uitspansel tot groepen, de z.g. sterrenbeelden, samenvoegt. De bekendste sterrenbeelden zijn: de Grote Beer, Orion, Cassiopeia, Tweelingen, Waterman, enz. (zie ook: Dierenriem). De planeten en de kometen zijn reeds in afzonderlijke artikelen behandeld.
Evenals de bewoner van een stad de straten, de pleinen en de voornaamste gebouwen wil kennen, alsook de wetten, die het verkeer regelen, zo heeft ook de mens den drang in zich, niet alleen van de aarde, maar ook van onze buren in het heelal iets te weten te komen.
In de Oudheid bestond er des te meer reden aandacht aan de sterren te schenken, omdat men meende, dat zij invloed hadden op het leven der mensen en men uit haar stand de toekomst kon voorspellen. Ook godsdienstige plechtigheden hielden met den stand der sterren wel eens nauw verband.
Niet iedereen heeft den tijd en de gelegenheid, zijn gezichtskring in deze richting door eigen aanschouwing uit te breiden. Reeds van ouds is er een aantal mannen der wetenschap geweest, die deze moeilijke taak op zich genomen hebben, en die met groten ijver, met voor het doel geschikte instrumenten en op met zorg gekozen plaatsen, den loop der sterren observeerden, om het mysterie van de eeuwig zwijgende verten op te lossen. De gebouwen, waar deze zoekers naar wetenschap, de sterrenkundigen of astronomen, trouw de wacht houden, noemen wij sterrenwachten (zie: Observatorium).
Sterrenwachten bestaan er tegenwoordig in alle beschaafde landen. Onder de beroemdste en meest bekende noemen wij de sterrenwachten te Greenwich, Parijs, Berlijn, Rome, Melbourne, Kaapstad, het Yerkes observatorium, het observatorium op den Mount Wilson, de Lick-sterrenwacht.
Voor ons zijn van het grootste belang de Nederlandse astronomische instituten, te weten:
1) de sterrenwacht te Leiden,
2) die te Utrecht,
3) het sterrenkundig laboratorium-Kapteyn te Groningen,
4) de heliophysische afdeling van het Physisch laboratorium te Utrecht,
5) het Astronomisch Instituut te Amsterdam en
6) de Bosschasterrenwacht te Lembang op Java.
De Sterrenwacht der Rijksuniversiteit te Leiden heeft hare stichting te danken aan de belangstelling voor het wetenschappelijk werk van W. Snellius. In 1632 werd op het dak van het Universiteitsgebouw een vierhoekig, houten torentje gebouwd, uitgerust met een groot kwadrant uit de nalatenschap van Snellius; daarnaast bevond zich een klein kamertje, voor het opstellen van kleinere instrumenten en een paar hemelglobes. Zo ontstond de Leidse sterrenwacht. Herhaaldelijk werd het instituut verbouwd, en ten slotte werd het tegenwoordige observatorium aan de Westelijke bocht van den Witten Singel in 1860 gebouwd, welk instituut in 1885 met een belangrijk instrumentarium werd uitgerust.
De instrumenten welke tot het arsenaal van een sterrenwacht behoren, zijn:
1) kijkers voor rechtstreekse (visuële) waarneming en voor photographische opnamen,
2) spectroscopen (spectro-heliograaf, spectraal-fotometer),
3) uurwerken en
4) controle- en hulpinstrumenten.
Beperken wij ons tot de astronomische kijkers. Al naar gelang de beelden verkregen worden door buiging der lichtstralen door middel van lenzen, of door terugkaatsing door middel van holle spiegels, onderscheidt men de astronomische kijkers in refractors en reflectors. In het art. „Lens” staat vermeld, hoe van een verwijderd voorwerp een reëel, omgekeerd beeld ontstaat, hetwelk men door een stel lenzen in vergroot formaat beschouwen kan. Theoretisch is door een dergelijke inrichting de hoeveelheid licht van een bundel, die de middellijn heeft van het objectief (de voorste, grote lens van den kijker), verzameld in een veel smalleren bundel, die uit het oculair treedt. Daar de pupil van den waarnemer dezen uittredenden bundel geheel moet kunnen opvangen, mag deze geen grotere middenlijn hebben dan die van de gemiddelde oogpupil, d.i. 5 millimeter. De verhouding van de eerste tot de tweede middellijn bepaalt de vergroting van den kijker. Practisch is de vergroting aan bepaalde grenzen gebonden.
Van de verschillende, voor sterrenkundige waarnemingen in gebruik zijnde kijkers, zijn de voornaamste:
1) De Meridiaancirkel. Het is een kijker van middelbare afmetingen (eerste middellijn meestal ± 15 c.m.). De buis is voorzien van ’n tappen-as, die in de richtingen Oost en West op hardstenen of ijzeren, afzonderlijk gefundeerde pijlers rust, zodat het instrument altijd zo nauwkeurig mogelijk in den meridiaan gericht blijft. De buis draagt tevens twee grote, nauwkeurig verdeelde cirkelvormige banden, waarvan de graadverdeling door vier aan de pijlers bevestigde microscopen met grote nauwkeurigheid kan worden afgelezen. Dit instrument wordt gebruikt om de declinatie van een hemellichaam, terwijl het door den meridiaan gaat, te bepalen.
2) De parallactische kijker, ook wel aequatoriaal geheten. Deze kan naar alle richtingen gedraaid worden. Aan twee cirkels, den uurcirkel en den declinatiecirkel, kunnen de veranderingen van den stand der kijkeras in horizontalen en verticalen zin afgelezen worden. Door het instrument aan een uurwerk te koppelen, kan de kijker automatisch zodanig gedraaid worden, dat een bepaalde ster voortdurend in het gezichtsveld blijft, niettegenstaande de aswenteling der aarde. Deze kijker dient om den schijnbaren afstand tussen twee sterren te meten, om de oppervlakte der maan en der planeten te bestuderen en voor de waarneming van veranderlijke sterren.
Een bijzonder soort van aequatoriaal kijker is de kometenzoeker, een kijker met groot gezichtsveld, waarmede vooral kort na zonsondergang en voor zonsopgang langs den horizon naar kometen wordt gezocht.
Belangrijk is ook de opstelling van deze kijkers. De meridiaancirkel wordt altijd in een z.g. meridiaanzaal geplaatst, waarvan het dak een spleetvormige opening in de richting Noord-Zuid heeft. Deze zaal is, om een onwrikbare opstelling van het instrument te verzekeren, zo laag mogelijk gehouden, terwijl een vrij uitzicht in den meridiaan der plaats gewaarborgd is.
Voor alle parallactische kijkers zijn koepelvormige observatietorens met vasten onderbouw en draaibaren bovenbouw algemeen in gebruik. Meestal wordt de koepel door electrische drijfkracht gedraaid.
Elke sterrenwacht moet in het bezit zijn van minstens één uitstekend astronomisch uurwerk en de nodige instrumenten om de correctie daarvan te bepalen, want aangezien de standen der hemellichamen ten opzichte van horizon en meridiaan elk ogenblik veranderen, is ’t niet voldoende de hoogte der sterren te meten, men moet ook het tijdstip der waarnemingen aantekenen.
De photographie is ongetwijfeld in de laatste jaren een machtig hulpmiddel van sterrenkundig onderzoek. De photographische kijkers kunnen in twee groepen verdeeld worden, n.l. die voor nauwkeurige plaatsbepalingen van sterren (voor het maken van sterrenkaarten) en die, welke slechts afbeeldingen van hemellichamen of hemelverschijnselen moeten geven. De kijker moet een uitmuntend geregeld drijfwerk bezitten, om bij lange belichting zo nauwkeurig mogelijk de schijnbare draaiing van het uitspansel te kunnen volgen.
