1609年克卜勒出版哪一著作，該書認為太陽自轉，預測了太陽黑子的周期，是一部極為成功的天文物理著作?
《新天文學》
在17世紀的歐洲，自然哲學家逐漸展開了一場針對中世紀經院哲學的進攻，他們持有的觀點是，從力學和天文學研究抽象出的數學模型將適用於描述整個宇宙中的運動。被譽為「現代自然科學之父」的義大利物理學家、數學家、天文學家伽利略·伽利萊就是這場轉變中的領軍人物。伽利略所處的時代正值思想活躍的文藝復興之後，在此之前李奧納多·達文西所進行的物理實驗、尼古拉斯·哥白尼的日心說以及弗朗西斯·培根提出的注重實驗經驗的科學方法論都是促使伽利略深入研究自然科學的重要因素，哥白尼的日心說更是直接推動了伽利略試圖用數學對宇宙中天體的運動進行描述。伽利略意識到這種數學性描述的哲學價值，他注意到哥白尼對太陽、地球、月球和其他行星的運動所作的研究工作，並認為這些在當時看來相當激進的分析將有可能被用來證明經院哲學家們對自然界的描述與實際情形不符。伽利略進行了一系列力學實驗闡述了他關於運動的一系列觀點，包括藉助斜面實驗和自由落體實驗批駁了亞里士多德認為落體速度和重量成正比的觀點，還總結出了自由落體的距離與時間平方成正比的關係，以及著名的斜面理想實驗來思考運動的問題。他在1632年出版的著作《關於托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話》中提到：「只要斜面延伸下去，球將無限地繼續運動，而且不斷加速，因為此乃運動著的重物的本質。」。伽利略在天文學上最著名的貢獻是於1609年改良了折射望遠鏡，並藉此發現了木星的四顆衛星、太陽黑子以及金星類似於月球的相。
人文主義歌頌世俗蔑視天堂，標榜理性以取代神啟，肯定「人」是現世生活的創造者和享受者，要求文學藝術表現人的思想感情，科學為人謀福利，教育要發展人的個性，要求把人的思想感情和智慧從神學的束縛中解放出來。提倡個性自由，因此在歷史發展上起了很大的進步作用。波蘭天文學家哥白尼1543年出版了《天體運行論》，在其中提出了與托勒密的地心說體系不同的日心說體系。義大利思想家布魯諾在《論無限性、宇宙和諸世界》、《論原因、本原和統一》等書中宣稱，宇宙在空間與時間上都是無限的，太陽只是太陽系的中心而非宇宙的中心。伽利略1609年發明了天文望遠鏡，1610年出版了《星界信使》，1632年出版了《關於托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話》。德國天文學家克卜勒通過對其師丹麥天文學家第谷的觀測數據的研究，在1609年的《新天文學》和1619年的《世界的諧和》提出了行星運動的三大定律，判定行星繞太陽運轉是沿著橢圓形軌道進行的，而且這樣的運動是不等速的。
在最先發現太陽黑子的歐洲人中，伽利略算是其中的一位。雖然克卜勒在1607年意外地觀測到了這一現象，卻將其誤認為是正在經過的水星。伽利略也將查理曼大帝時期的太陽黑子現象重新作出了解釋，這個現象在當時也被認為是正在經過的水星。正統的亞里士多德天文物理學認為所有天體完美不變，而太陽黑子的存在令其難以解釋。1609年，克卜勒出版了《新天文學》，闡述了他的天文力學觀。該書認為太陽自轉，預測了太陽黑子的周期，是一部極為成功的天文物理著作。1612到1613年，弗朗西斯科·西茲等人發現了太陽黑子的年度周期變化，這為辯駁托勒密體系和第谷·布拉赫的地日模型提供了強大的證據。在誰是最先發現並解釋太陽黑子的問題上，伽利略與耶穌會的克里斯多福·示車尼發生了曠日持久的痛苦爭執。在證實克卜勒與太陽自轉的問題上，他倆人都毫無疑問地輸給了大衛·法布里修斯和他的兒子喬納斯。示車尼很快接受了克卜勒於1615年提出的現代望遠鏡的設計方案，該方案利用倒立呈象的方式提升了放大效果；而伽利略卻明顯地拒絕了它。在伽利略自製望遠鏡之前，英國數學家、探險家托馬斯·哈里奧特已經用窺視鏡來觀測月球了。根據他的報告，哈里奧特注意到在月虧處有奇怪的斑點，但是並不能解釋現象的原因。由於接受了藝術薰陶和對明暗繪畫法的了解，伽利略意識到這些光斑與陰影組合實際上是一些月球的地形結構。雖然伽利略不是第一個通過望遠鏡觀測月球的人，但卻是第一個將其解釋為光在月球山與環形山所留下的陰影。在他的研究中，伽利略繪製了月球的地形圖表，估測這些山峰的高度。月球由此不再是之前如亞里士多德所認為的半透明的、完美的球體，也不是但丁所描述的第一個行星，一個永恆的珍珠，壯麗地直升入天堂般的蒼穹了。
超新星爆炸會使這顆恆星的大部分物質都飛散出去。剩下的就是中子星，或是在質量最大恆星就會形成黑洞。在中子星內的物質是中子簡併物質，和一種可能存在核心但極不穩定的簡併物質，垮克物質。物質在黑洞核心所處在的狀態是迄今仍不了解的。垂死恆星拋出去的外層物質包括一些重元素，可能恆星形成的世代交替中成為新恆星的原料。這些重元素可以形成岩石的行星。從超新星和大恆星的恆星風拋出的物質在星際物質的構成中扮演著重要的角色。除了單獨的恆星之外，恆星系統可以是兩顆或更多的恆星受到重力的約束而在軌道上互繞著。最普通的恆星系統就是聯星，但是也發現有三顆或更多恆星的系統。而因為軌道要穩定的緣故，這些恆星系統經常會形成階級制度的共軌恆星。也存在著更大的、被稱為星團的集團。他們的範圍從只有幾十顆恆星，鬆散的星協，到龐大的擁有數十萬顆恆星，稱為球狀星團的集團。