യൂറോപ്പിൽ നവോത്ഥാന കാലഘട്ടത്തിൽ (Renaissance) നിക്കോളാസ് കോപ്പർനിക്കസ് സൗരയൂഥത്തിന്റെ സൗരകേന്ദ്ര സിദ്ധാന്തം അവതരിപ്പിച്ചു. അദ്ദേഹത്തിന്റെ പഠനങ്ങൾ പിന്നീട് ഗലീലിയോ ഗലീലിയും ജോഹാനസ് കെപ്ലറും മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും വിപുലീകരിക്കുകയും ചെയ്തു. ഗലീലിയോ, ദൂരദർശിനി ഉപയോഗിച്ച് തന്റെ പഠനങ്ങൾ കൂടുതൽ സമഗ്രമാക്കി.
സൂര്യനെ കേന്ദ്രമാക്കിയുള്ള ഗ്രഹങ്ങളുടെ ചലനം വിശദീകരിക്കുവാൻ ആദ്യമായി ശ്രമിച്ചത് കെപ്ലർ ആയിരുന്നു. പക്ഷേ താൻ കണ്ടെത്തിയ നിയമങ്ങൾക്ക് പിന്നിലുള്ള സിദ്ധാന്തങ്ങൾ വികസിപ്പിക്കുവാൻ അദ്ദേഹത്തിനു കഴിഞ്ഞില്ല. ഐസക്ക് ന്യൂട്ടന്റെ ഗുരുത്വ നിയമങ്ങളും ചലന നിയമങ്ങളും ഒക്കെ ആണ് ഗ്രഹങ്ങളുടെ ചലനം വിശദീകരിക്കുന്നതിൽ വിജയിച്ചത്. ന്യൂട്ടൻ വിസരണ ദൂരദർശിനി (റിഫ്രാക്റ്റിംഗ് ടെലിസ്കോപ്പ്) നിർമ്മിക്കുന്നതിലും വിജയിച്ചു.

കാലക്രമേണ ദൂരദർശിനികൾ വലിപ്പത്തിലും മേന്മയിലും കൂടുതൽ മെച്ചപ്പെട്ടു. ലക്കാളെയെ പോലുള്ള ചിലർ നക്ഷത്ര പട്ടികകൾ നിർമ്മിച്ചു. ജ്യോതിശ്ശാസ്ത്രജ്ഞനായ വില്യം ഹെർഷൽ നെബുലകളെ കുറിച്ചും ക്ലസ്റ്ററുകളെ കുറിച്ചും വിശദമായ കാറ്റലോഗുകൾ നിർമ്മിച്ചു. അദ്ദേഹം 1781-ൽ യുറാനസിനെ കണ്ടെത്തി. ഫ്രെഡറിക് ബെസ്സൽ, 61 സിഗ്നി എന്ന നക്ഷത്രത്തിന്റെ ദൃഗ്‌ഭ്രംശം അളന്നതോടെ ആദ്യമായി ഒരു നക്ഷത്രത്തിലേക്കുള്ള ദൂരം കണക്കുകൂട്ടി.

പത്തൊൻപതാം നൂറ്റാണ്ടിൽ ഓയിലർ, ക്ലൈറോട്ട്, ഡി അലെംബെർട്ട് എന്നിവർ three body problem-ത്തിൽ പഠനങ്ങൾ നടത്തിയതോടെ ചന്ദ്രന്റേയും ഗ്രഹങ്ങളുടേയും ഒക്കെ ചലനം കൂടുതൽ കൃത്യതയോടെ വിശദീകരിക്കാൻ പറ്റി. ഈ പഠനങ്ങൾ പിന്നീട് ലേഗ്രാഞ്ച്-ഉം, ലാപ്ലാസേയും കൂടുതൽ വികസിപ്പിച്ചു. ഈ പഠനങ്ങളിൽ നിന്ന് ഉപഗ്രഹങ്ങളുടേയും ഗ്രഹങ്ങളുടേയും ചലനത്തിൽ ഉണ്ടാകുന്ന വ്യതിയാനങ്ങളിൽ നിന്ന് അവർക്ക് അവയുടെ ദ്രവ്യമാനം കണക്കു കൂട്ടാൻ പറ്റി.

സ്‌പെട്രോസ്കോപ്പിന്റേയും ഛായാഗ്രഹണത്തിന്റേയും വരവോടെ ജ്യോതിശാസ്ത്രത്തിൽ വമ്പിച്ച മുന്നേറ്റം ഉണ്ടായി. 1814-15 കാലഘട്ടത്തിൽ ഫ്രോൺഹോഫർ സൗര സ്‌പെക്ട്രത്തിൽ 600-ഓളം രേഖകൾ കണ്ടെത്തി. ഇതു സൂര്യനിലുള്ള വിവിധ മൂലകങ്ങളെ ആണ് കാണിക്കുന്നത് എന്ന് കിർഷോഫ് 1859-ൽ സിദ്ധാന്തിച്ചു. നക്ഷത്രങ്ങളും, സൂര്യനെ പോലുള്ള ഒരു ഖഗോള വസ്തു‍ ആണെന്നും സൂര്യൻ ഒരു നക്ഷത്രം ആണെന്നും തെളിയിക്കപ്പെട്ടു. നക്ഷത്രങ്ങൾക്കിടയിൽ താപ നിലയിലും, ദ്രവ്യ മാനത്തിലും, വലിപ്പത്തിലും ഒക്കെ വളരെയധികം വൈവിദ്ധ്യം ഉണ്ടെന്നും വ്യക്തമായി.

സൗരയൂഥം ഉൾപ്പെടുന്ന താരാപഥമായ (ഗ്യാലക്സി) ആകാശ ഗംഗയുടെ അസ്തിത്വം ഇരുപതാം നൂറ്റാണ്ടിൽ മാത്രമാണ് തെളിയിക്കപ്പെട്ടത്. അതോടൊപ്പം മറ്റ് താരാപഥങ്ങൾ ഉണ്ടെന്നും മനസ്സിലായി. മാത്രമല്ല ഇവ പരസ്പരം അകന്നു കൊണ്ടിരിക്കുകയാണ് എന്ന അറിവിൽ‍ നിന്നും പ്രപഞ്ചം വികസിക്കുകയാണ് എന്ന് തെളിയിക്കപ്പെട്ടു. ആധുനിക ജ്യോതിശാസ്ത്രം ചില വിചിത്ര ഖഗോള വസ്തുക്കളായ ക്വസാറുകൾ, പൾസാറുകൾ, ബ്ലേസറുകൾ, റേഡിയോ താരാപഥങ്ങൾ മുതലായവയെ കണ്ടെത്തി. ഈ ഖഗോള വസ്തുക്കളെ ആശ്രയിച്ച് പുതിയ ഭൗതിക സിദ്ധാന്തങ്ങൾ ഉറവെടുത്തു. പ്രപഞ്ച ഭൗതികം ഇരുപതാം നൂറ്റാണ്ടിൽ വലിയ മുന്നേറ്റങ്ങൾ നടത്തി. മൈക്രോവേവ് പശ്ചാത്തലവികിരണം, ഹബ്ബിൾ നിയമം, പ്രപഞ്ചത്തിലെ വിവിധ മൂലകങ്ങളുടെ അളവ് ഒക്കെ നോക്കി മഹാവിസ്ഫോടന സിദ്ധാന്തത്തിനു രൂപം കൊടുക്കാൻ പ്രപഞ്ച ഭൗതികത്തിനായി.

ശാസ്ത്ര വിപ്ലവം
നക്ഷത്ര ജ്യോതിശാസ്ത്രം
വസ്തുതകൾ ശേഖരിക്കുന്ന വിധം
ജ്യോതിശ്ശാസ്ത്ര നിരീക്ഷണങ്ങൾ