Das XIX. Jahrhundert ist das Jahrhundert der Entstehung und schnellen Entwicklung eines weiteren wichtigen Bereichs der Astronomie - der Astrophysik. Zu diesem Zeitpunkt waren die Prinzipien der Struktur und Evolution von Himmelskörpern und die Physik der Prozesse im Weltraum den Wissenschaftlern bekannt geworden. Aus der Physik hat die neue Wissenschaft die Methoden des Studiums übernommen, aus der Astronomie - ein riesiges Forschungsgebiet, von dem Physiker nur träumen konnten.
Der Begriff "Astrophysik" erschien Mitte der sechziger Jahre des XIX. Jahrhunderts. Der "Pate" der Astrophysik war der deutsche Astronom Johann Carl Friedrich Zellner (1834-1882), Professor an der Universität Leipzig.
Im Gegensatz zur himmlischen Mechanik ist das Geburtsjahr, das genau bekannt ist (1687), nicht so einfach, das Geburtsdatum der Astrophysik zu nennen. Es wurde allmählich geboren, in der ersten Hälfte des XIX. Jahrhunderts.
Der englische Physiker William Hyde Wollaston (1766-1828), der die ultravioletten Strahlen ein Jahr zuvor entdeckt hatte, baute 1802 ein Spektroskop vor dem Glasprisma parallel zu seiner Rippe. Mit dem Gerät auf die Sonne gerichtet, bemerkte er, dass das Sonnenspektrum die schmalen dunklen Linien kreuzt.
Wollaston verstand dann die Bedeutung seiner Entdeckung nicht und legte nicht viel Wert darauf. Zwölf Jahre später, 1814, entdeckte der deutsche Physiker Fraunhofer (1787-1826) wieder im Sonnenspektrum dunkle Linien, aber im Gegensatz zu Wallaston gelang es ihm, ihre Absorption der Strahlen der Atmosphäre der Sonnengase mit dem Phänomen der Lichtbeugung richtig zu erklären, er maß die Wellenlängen der beobachteten Linien, die inzwischen den Namen des Fraunhofer erhalten haben.
1873 der schottische Physiker David Brewster (1781-1868). Bekannt für seine Forschungen zur Polarisation des Lichts, machte er auf eine Gruppe von Bändern im Sonnenspektrum aufmerksam, deren Intensität mit dem Absteigen der Sonne zum Horizont zunahm. Es dauerte fast 30 Jahre, bis der hervorragende französische Astrophysiker Pierre Jules César Janssen (1824-XIX07) 1862 die richtige Erklärung gab: Diese Bänder, Telluridbänder genannt, wurden durch die Absorption von Sonnenlicht durch Gase aus der Erdatmosphäre verursacht.
Bereits Mitte des XIX. Jahrhunderts hatten die Physiker die Spektren der Leuchtgase sehr gut untersucht. So wurde festgestellt, dass das Glühen von Dämpfen zu einer leuchtend gelben Linie führt. An der gleichen Stelle im Spektrum der Sonne wurde jedoch eine dunkle Linie beobachtet. Was würde das bedeuten?
Um diese Frage 1859 zu lösen, haben sich der hervorragende Physiker Kirchhoff (1824-1887) und sein Kollege, der bekannte Chemiker Robert Bunsen (1811-1899), verpflichtet, diese Frage zu lösen. Die LÀngen der Wellen der Linien im Spektrum der Sonne und die Linien der Ausstrahlung der DÀmpfe verschiedener Stoffe vergleichend, haben Kirchhoff und Bunsen auf die Sonne das Natrium, das Eisen, das Magnesium, das Kalzium, das Chrom, und andere Metalle aufgedeckt. Dunkle Linien im Spektrum der Sonne entsprachen jedes Mal den leuchtenden Laborlinien der Erdgase. 1862 entdeckte der schwedische Physiker und Astronom Andres Jonas Angstrom (1814-1874), ein weiterer Begründer der Spektroskopie, im Sonnenspektrum die Linie des häufigsten Elements der Natur - Wasserstoff. Im Jahr 1869 maß er auch mit großer Genauigkeit die Wellenlängen von mehreren tausend Linien und machte den ersten detaillierten Atlas des Sonnenspektrums.
Am 18. August 1868 bemerkte der französische Astrophysiker Pierre Janssen bei einer vollständigen Sonnenfinsternis eine leuchtend gelbe Linie im Sonnenspektrum nahe der doppelten Natriumlinie. Es wurde einem unbekannten Element auf der Erde zugeschrieben, dem Helium. Tatsächlich wurde Helium auf der Erde erst 1895 in den Gasen gefunden, die beim Erwärmen der Mineralverleumdung freigesetzt wurden, wofür er seinen "außerirdischen" Namen voll und ganz rechtfertigte.
Erfolge der Spektroskopie der Sonne stimulierten die Wissenschaftler, die Spektralanalyse auf die Untersuchung von Sternen anzuwenden. Angelo Secchi (1818-1878), ein italienischer Astrophysiker, spielt eine herausragende Rolle bei der Entwicklung der Sternspektroskopie. In den Jahren 1863-1868 studierte er Spektren von 4.000 Sternen und baute die erste Klassifizierung von Sternspektren, die er in vier Klassen einteilte. Seine Klassifizierung wurde von allen Astronomen akzeptiert und vor der Einführung der Harvard-Klassifikation Anfang des 20. Jahrhunderts angewendet. Gleichzeitig mit William Heggins führte Secchi die ersten spektralen Beobachtungen der Planeten durch, und er entdeckte im roten Teil des Spektrums des Jupiter-Breitbandes, das, wie sich später herausstellte, zu Methan gehörte.