L'astronome-astrophysicien ou l'astronome-astrophysicienne étudient l'origine, la composition, le mouvement et l'évolution des astres. Ils expliquent les phénomènes observés dans le milieu cosmique (système solaire, planètes, galaxies, gaz, étoiles, comètes, etc.) en appliquant les lois de la physique et ses derniers développements.

Leurs principales activités consistent à:

Observation et expérimentation

• observer les astres au moyen de télescopes, de détecteurs de photons et de spectrographes; mesurer la vitesse de déplacement, la variation de la position, l'intensité du rayonnement selon les longueurs d'onde;
• analyser les résultats observés, en faire la synthèse et les interpréter;
• concevoir, améliorer et parfois réparer les instruments de mesure et d'observation;

Recherche fondamentale

• partir des données fournies par l'observation au sol ou provenant de sondes spatiales pour construire des modèles physico-mathématiques; analyser la structure des planètes hors du système solaire, l'évolution des étoiles, la dynamique des galaxies;
• exploiter et interpréter les données mesurées; élaborer des hypothèses et les tester; définir de nouvelles observations; protocoler des expériences;
• développer des programmes informatiques, simuler l'évolution des étoiles et des galaxies sur ordinateur et travailler en lien avec les observatoires;
• rendre compte des travaux réalisés pour obtenir les moyens matériels et financiers nécessaires à la recherche;

Enseignement et publication

• rédiger des rapports, souvent en langue anglaise et publier les résultats des recherches dans des revues scientifiques spécialisées pour enrichir l'état des connaissances dans le domaine;
• participer à des conférences et colloques internationaux;
• enseigner à l'université ou dans une haute école;
• organiser des cours de recyclage pour le corps enseignant, encadrer les étudiants et les étudiantes qui se forment;
• mettre sur pied des visites d'observatoires et transmettre des connaissances au grand public.

Environnement de travail

Une recherche est souvent menée par plusieurs astronomes et implique des collaborations nationales et/ou internationales. Une mission dure plusieurs années et nécessite de nombreux déplacements. Une forte coopération pour répartir les tâches de surveillance, de collecte et d'archivage des données est donc requise. Les astronomes-astrophysiciens travaillent avec des spécialistes en ingénierie électronique, en informatique, en mécanique, en physique pour développer et mettre au point les instruments nécessaires aux programmes scientifiques. Ils s'activent parfois dans des conditions difficiles (observatoires d'altitude ou en zone désertique). À l'exception du soleil, les astres s'observent la nuit.