Teoreettinen dynamiikka on tieteenala, joka pyrkii selittää havaitut ilmiöt, jonka tähtitieteilijät fyysisesti, jonka teoreettinen lähestymistapa. Tätä varten teoreettiset astrofyysikot luovat ja kehittävät malleja ja teorioita havaintojen toistamiseksi ja ennustamiseksi. Useimmissa tapauksissa fyysisten mallien vaikutusten ymmärtäminen ei ole helppoa ja vie paljon aikaa ja vaivaa.
Teoreettiset astrofyysikot käyttävät monenlaisia työkaluja, mukaan lukien analyyttiset mallit (esimerkiksi polytropit tähtien käyttäytymisen arvioimiseksi ) ja laskettava numeerinen analyysi . Jokaisella on etunsa: Prosessin analyyttisillä malleilla saadaan yleensä paremmin tietoa läheisestä tapahtumasta, kun taas numeeriset mallit voivat paljastaa ilmiöiden ja vaikutusten olemassaolon, jotka muuten olisivat jääneet huomaamatta.
Astrofysiikan teoreetikot pyrkivät luomaan teoreettisia malleja ja määrittämään näiden mallien seuraukset havaintoihin. Tämän apuvälineen avulla tarkkailijat voivat etsiä tietoja, jotka saattavat olla ristiriidassa mallin kanssa, tai auttaa valitsemaan useita vaihtoehtoisia tai ristiriitaisia malleja.
Teoreetikot yrittävät myös luoda tai muokata malleja ottaen huomioon uudet tiedot. Ristiriitatapauksessa yleisenä pyrkimyksenä on yrittää tehdä malliin mahdollisimman vähän muutoksia vastaamaan tietoja. Joissakin tapauksissa suuri määrä ristiriitaisia tietoja voi johtaa mallin hylkäämiseen kokonaan.
Tähtitieteellisen yhteisön joukossa teoreetikot ovat laajalti pilkattu siitä, että he ovat havainnoissaan mekaanisesti epäpäteviä ja onnetonta. Teoreetikon saaminen observatorioon voi tuoda huonoa onnea käynnissä olevaan havaintoon, aiheuttaa tietokoneen vikoja tai jopa aiheuttaa pilvien saapumisen.
Teoreettisten astrofyysikoiden tutkimia aiheita ovat: tähtien dynamiikka ja tähtien evoluutio ; galaksien muodostuminen ja evoluutio ; suuri rakenteet asia on maailmankaikkeuden ; kosmisten säteiden alkuperä ; yleinen suhteellisuusteoria ja kosmologia . Avaruusfysikaaliset suhteellisuusteoria toimii työkaluna mitata ominaisuudet suuren mittakaavan rakenteita, jotka painovoiman on tärkeä rooli ja se toimii pohjana ( Astro ) fysiikka ja mustia aukkoja ja tutkimus gravitaatioaaltoja .
Joitakin laajalti hyväksyttyjä teorioita / malleja ovat: iso bang , kosminen inflaatio , pimeä aine ja fysiikan perusteoriat . Yksi astrofysikaalinen teoria, jolla on kannattajia, mutta joka on eri mieltä havainnoista, on plasmakosmologia . Esimerkki astrofyysisestä teoriasta, jota ei ole laajalti hyväksytty, mutta joka osoittautuu riittävän elinkelpoiseksi jatko-opintojen ansaitsemiseksi, on muokatun Newtonin dynamiikan teoria .
Kuvitteellinen hahmo Erik Selvig , joka esiintyy useissa Marvel Cinematic Universe -elokuvissa , on teoreettisen astrofysiikan professori.
CNRS pitää Evry Schatzman isänä teoreettisen astrofysiikan Ranskassa.