L'astrophysicien/l'astrophysicienne fait de la recherche fondamentale. Il/elle observe, à l'aide de télescopes surpuissants, les mouvements des étoiles et des planètes dans le ciel. Il/elle les mesure et interprète des données pour établir ou confirmer des théories et des lois scientifiques. S'il/Si elle est instrumentaliste, il/elle participe à la conception d'instruments de mesure d'astronomie (comme les télescopes) ou à l'élaboration de programmes informatiques en collaboration avec des équipes d'ingénieurs et de techniciens. Une fois ses théories vérifiées, il/elle publie des articles ou ouvrages scientifiques qui feront référence en astronomie et en astrophysique.
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