Di seguito sono riportati i principali campi di ricerca sui quali è focalizzata l' attività osservativa e di studio.
Asteroidi
Nel corso degli ultimi anni l'osservazione e lo studio degli asteroidi ha assunto un'importanza via via crescente in relazione anche all'ipotesi, non del tutto remota, di potenziali catastrofici impatti con la terra.
Per prevenire tale rischo è necessario conoscere, e quindi individuare e catalogare, tutti gli oggetti che hanno un'orbita che incrocia quella terrestre.
Questi oggetti fanno parte della più ampia categoria degli asteroidi e comete e prendono la denominazione di NEO (Near Earth Object).
I NEO sulla base delle caratteristiche della loro orbita si dividono in: Apollo, Amor, Aten.
Le survey professionali si prefiggono di scandagliare ogni notte ampie porzioni di cielo alla ricerca di nuovi asteroidi. Ricordiamo le principali:
- LINEAR (Lincoln Near Earth Asteroidi Research)
- NEAT (Near Earth Asteroid Tracking)
- LONEOS (Lowell Observatory Near Earth Objact Search)
I nuovi asteroidi scoperti con queste survey hanno bisogno di essere riosservati nei giorni successivi per migliorare il calcolo degli elementi orbitali ed ottenere così informazioni sufficientemente precise per calcorarne la posizione nelle settimane e nei mesi successivi (effemeridi).
In questo lavoro di inseguimento (follow-up) dei NEO appena scoperti, assumono particolare importanza le osservazioni effettuate degli osservatori amatoriali.
Le osservazioni dei NEO consistono nell'ottenere dell'asteroide una serie di misure di posizione, generalmente tre o quattro, distanziate tra di loro da qualche decina di minuti e con una precisione inferiore al secondo d'arco.
Una delle maggiori difficoltà che s' incontra nell'osservazione e nella determinazione della posizione astrometrica dei NEO è determinata dalla notevole velocità con la quale essi si muovono sulla volta celeste. Si va da pochi secondi d'arco per minuto a diverse decine di secondi d'arco per minuto. In pratica si tratta di bersagli in rapido movimento.
Supernove Extragalattiche
Le supernove sono il risultato dell'esplosione catastrofica di una stella. La probabilità statistica che tale evento possa avvenire nella nostra galassia è piuttosto bassa. Per questo motivo la ricerca di supernove viene indirizzata principalmente sull'osservazione delle galassie esterne.
Le supernove si possono classificare nelle due principali categorie: tipo I e tipo II. Le due tipologie dipendono direttamente del meccanismo che ne produce l'esplosione. Le supernove di tipo I sono il risultato dell'esplosione di nane bianche in sistemi binari, quando queste, superato il limite di Chandrasekhar, collassano producendo una grande quantità di energia. La quantità di energia prodotta è sempre la stessa e, quindi conseguentemente, anche la loro magnitudine assoluta. Per questo motivo esse rappresentano delle candele standard utili alla determinazione della distanza della galassia ospite.
Pertanto la ricerca di supernove extragalattiche rappresenta un utile metodo per stabilire con sufficiente certezza le distanze cosmiche delle galassie, fornendo quindi anche un importante contributo alla cosmologia.
Stelle Variabili
Le variabili sono stelle la cui luminosità non si mantiene costante nel tempo ma varia. Tutte le stelle nel loro processo evolutivo passano attraverso delle fasi di instabilità che portano ad una variabilità dell' emissione luminosa.
Le stelle variabili si possono classificare in intrinseche ed estrinseche, sulla base pei processi che portano alla loro variabilità (vedi lo schema seguente).
I periodi di variazione sono molto ampi e vanno da poche decine di minuti a diversi anni.