Tähtitiede on nimensä mukaisesti oppi tähdistä, noista yötaivaan loistavista jalokivistä. Tähdet ovat taivaan perusyksiköitä. Vaikka ne näyttävät kaukaisilta ja saavuttamattomilta, niiden salaisuudet on pystytty selvittämään. Tähtitaivaan rauhallisen pinnan alta on löydetty kokonainen uusi, villi maisema.
Tähtien maailmasta on viime vuosina löydetty paljon uutta. On esimerkiksi huomattu, että raskaimmat alkuaineet, esimerkiksi kulta ja platina, syntyvät neutronitähtien törmäyksissä. On löydetty gravitaatioaallot ja havaittu kymmeniä mustien aukkojen yhteensulautumisia. On keksitty tähtien yhteiskuorivaihe, jossa pieni tähti kiertää satoja vuosia jättiläistähden kaasukehässä, ajautuu hiljalleen syvemmälle kohti jättiläisen ydintä ja syö samalla jättiläistä rikki.