يقدم قسم علم الفلك دكتوراه الفلسفة في علم الفلك. على الرغم من تقديم درجة الماجستير، لا يتم قبول الطلاب للحصول على درجة الماجستير النهائية.
يتمتع القسم بسمعة طويلة الأمد باعتباره واحدًا من أرقى برامج الدراسات العليا في علم الفلك والفيزياء الفلكية في أمريكا. يوفر البرنامج لكل طالب معرفة واسعة بالفيزياء الفلكية الرصدية والنظرية الحديثة، مع التركيز على تطوير مهارات البحث المستقلة. بدءًا من السنة الأولى في البرنامج، يلعب طلاب الدراسات العليا دورًا نشطًا في البرامج البحثية بالقسم ويتاح لهم الوصول إلى جميع المرافق البحثية. وباعتبارهم مدرسين مساعدين، فإنهم يكتسبون أيضًا الخبرة كمعلمي علم الفلك.
تشارك هيئة التدريس في مجموعة واسعة من الأبحاث الرصدية والنظرية. تشمل موضوعات الدراسة الظواهر الديناميكية للنجوم الضخمة؛ تطور النجم الثنائي. ديناميكيات العناقيد النجمية ومناطق تشكل النجوم؛ كائنات مدمجة الوسط بين النجوم وبين المجرات. تكوين النجوم؛ الفيزياء الفلكية البلازما. ميكانيكا الموائع الحسابية؛ المجالات المغناطيسية الاضطراب. البنية والحركية والتجمعات النجمية للمجرات القريبة؛ النوى المجرية النشطة. الرياح المجرية والتطور الكيميائي. مجموعات المجرات. تشكيل المجرة وتطورها. تاريخ تكوين النجوم وتراكم الثقوب السوداء في الكون؛ وتطوير الأجهزة الفلكية المبتكرة. مزيد من المعلومات متاحة على الموقع الإلكتروني للإدارة.
مرافق البحث
ترجع عمليات الرصد الفلكية في جامعة ويسكونسن ماديسون إلى المنكسر الذي يبلغ قطره 15 بوصة في مرصد واشبورن، الذي تم تأسيسه في الحرم الجامعي عام 1878، وما زال مفتوحًا للعرض العام. أصبحت ولاية ويسكونسن فيما بعد رائدة في اتباع نهج متعدد الأطوال الموجية للمراقبة الفلكية. أعضاء هيئة التدريس وموظفو الأبحاث والطلاب هم مراقبون متكررون للأشعة السينية والأشعة فوق البنفسجية والبصرية والأشعة تحت الحمراء والراديو والتلسكوبات دون المليمترية حول العالم وفي الفضاء. ويشارك القسم حاليًا في تشغيل عدد من مرافق المراقبة ذات المستوى البحثي ويشارك بنشاط في تطوير الأجهزة المتطورة.
تعد الجامعة شريكًا رئيسيًا في تلسكوب WIYN، وهو تلسكوب ذو تقنية متقدمة يبلغ قطره 3.5 مترًا في كيت بيك بولاية أريزونا، وهو مُحسّن للتصوير والتحليل الطيفي واسع النطاق، وفي تلسكوب جنوب إفريقيا الكبير (SALT) بطول 11 مترًا، وهو أكبر تلسكوب تلسكوب بصري ذو فتحة واحدة في نصف الكرة الجنوبي. الجامعة أيضًا شريك في Sloan Digital Sky Survey IV، وهو مسح طيفي ضخم للكون البعيد والمجرات القريبة والنجوم في درب التبانة. ويشارك القسم بنشاط في ASKAP وMEERKAT، وهي تجارب تمهيدية لمجموعة من التلسكوبات الراديوية تبلغ مساحتها كيلومترًا مربعًا واحدًا.
يتمتع القسم بتاريخ طويل في تطوير الأجهزة الفلكية لكل من المنشآت الأرضية والفضائية. تركز الجهود الحالية على تطوير ذراع قريبة من الأشعة تحت الحمراء لجهاز Robert Stobie Spectrograph على SALT، وتصميم واختبار مصفوفات حزم الألياف لمسح Sloan Digital Sky Survey. ويواصل علماء جامعة ويسكونسن أيضًا تطوير وتشغيل جهاز Star Tracker المبتكر والناجح للغاية لإجراء تجارب على الصواريخ والبالونات. يتم توفير الدعم الفني من خلال محلات الإلكترونيات والآلات الداخلية.
تحتفظ المجموعة النظرية بمجموعة متنوعة من المرافق لدعم عمليات المحاكاة العددية. العمود الفقري الرئيسي هو مجموعة مكونة من 72 عقدة و576 نواة مُحسّنة للمشاكل المقترنة بإحكام، مثل الديناميكا المائية والديناميكا المغناطيسية. يتم استخدام عدد من المجموعات الأصغر للتطوير والتحليل والتصور ثلاثي الأبعاد.