紅外天文學(xué)是利用電磁波的紅外波段研究天體的一門學(xué)科。整個紅外波段，包括波長0.7～1OOO微米(1毫米)的范圍。通常分為兩個區(qū)：0.7～25微米的近紅外區(qū)和25～1OOO微米的遠紅外區(qū)；也有人分為三個區(qū)：近紅外區(qū)(0.7～3微米)、中紅外區(qū)(3～30微米)和遠紅外區(qū)(30～1OOO微米)。溫度4OOO度以下的天體，其主要輻射在紅外區(qū)。

　　紅外探測是觀測被宇宙塵埃掩蔽的天體的得力手段；紅外波段有許多重要的分子譜線；許多河外天體在遠紅外區(qū)的輻射較強。紅外天文學(xué)正在成為實測天文學(xué)的最重要領(lǐng)域之一。

　　1800年，英國著名天文學(xué)家赫歇耳在觀測太陽時，用普通溫度計首次發(fā)現(xiàn)紅外輻射。1869年，羅斯用熱電偶測量了月球的紅外輻射。對行星和一些恒星進行紅外測量，是美國天文學(xué)家柯布倫茨等人在二十世紀二十年代進行的。但在六十年代以前的一個半世紀中，紅外天文學(xué)進展緩慢，這主要因為當時缺乏有效的探測手段。

　　第二次世界大戰(zhàn)后，紅外技術(shù)發(fā)展很快，各類高靈敏度的紅外探測器相繼問世，氣球、火箭以及人造衛(wèi)星技術(shù)也為紅外天文觀測擺脫地球大氣的限制提供了方便。這些都為現(xiàn)代紅外天文學(xué)的興起打下了基礎(chǔ)。1965年，美國加利福尼亞理工學(xué)院的諾伊吉保爾等人用簡易的紅外望遠鏡發(fā)現(xiàn)了著名的紅外星，從此揭開了現(xiàn)代紅外天文學(xué)的新篇章。

　　在地面上進行紅外天文觀測，受地球大氣的限制很大。大氣中的水汽、二氧化碳、臭氧等分子，吸收了紅外波段大部分的天體輻射，只有幾個透明的大氣窗口可供地面觀測使用。如要在這些窗口以外的波段進行天體紅外觀測，就必須到高空和大氣外進行。地球大氣不但吸收天體的紅外輻射，而且由于它具有一定的溫度(約300K)，其自身的熱輻射對探測工作、特別是對波長大于5微米的觀測，會造成極強的背景噪聲。為了擺脫大氣的這種影響，必須到高空和大氣以外去進行中、遠紅外探測。

　　由于可能收集到的一般天體的紅外輻射較弱，所以必須精選探測能力很高的紅外探測器。用得較多的探測器是液氮致冷(77K)的硫化鉛光電導(dǎo)器件，液氫致冷(從4K到小于1K)的鍺摻鎵測輻射計。從最早赫歇耳用簡易溫度計測量太陽的紅外輻射到現(xiàn)在，紅外探測器經(jīng)歷了很長的改善過程。

　　典型的地面望遠鏡在10微米波長觀測紅外源時，探測器上接收到的源信號是百億分之一瓦的量級，而探測器上得到的背景輻射卻有千萬分支一瓦。強的背景噪聲淹沒了微弱的源信號，所以紅外天文探測的一個根本問題就是抑制背景噪聲。紅外探測器采取致冷措施就是為了減少元件自身的噪聲。從事波長大于5微米的探測，望遠鏡系統(tǒng)中的一些其他部件(有時連整個望遠鏡)必須進行致冷。致冷技術(shù)在紅外天文探測工作中是必不可少的。

　　在紅外天文望遠鏡中，為了從觀測的源信號加背景的總和中減去背景，設(shè)置了調(diào)制機構(gòu)。這樣就大大增加了儀器探測弱源的能力。

　　首次紅外巡天普查是美國用波長2.2微米的地面紅外望遠鏡進行的.對-33’～80’的巡天探測結(jié)果，發(fā)現(xiàn)亮于40央的紅外源約 5600個。雖然其中大多數(shù)可證認為光譜型在K5型以后的恒星，即大多數(shù)是晚型巨星，然而，約有50個紅外源在0.8～2.2微米有約1000K的色溫度，并且大多數(shù)不與光學(xué)天體對應(yīng)。

　　美國空軍坎布里奇研究實驗所1971年和1972年共7次用火箭在波長4微米、11微米和20微米進行巡天工作，探測范圍約占79％的天空區(qū)域。在 4微米測到2507個紅外源，在11微米測到1441個紅外源，在20微米測到873個紅外源。有的紅外源在不同波段都測到了，所以探測到的紅外源共約3200個。以后又進行了幾次探測，測到一些新源。

　　科學(xué)家們在小部分天區(qū)還做過更長波段的巡天工作。美國天文學(xué)家霍夫曼等人在1970～1971年用一個小氣球上的望遠鏡，在波長100微米觀測到了極限通量密度10000央的近百個紅外源，這些源基本上沿著銀道面分布。

　　至今探測到的紅外源包括太陽系天體、恒星、電離氫區(qū)、分子云、行星狀星云、銀核、星系、類星體等。在紅外波段也對微波背景輻射進行過探測。此外，高分辨率紅外光譜已在行星和某些恒星方面做出成果，近兩年也在紅外波段發(fā)現(xiàn)了新的星際分子譜線。