Es un campo muy amplio de la Astronomía que estudia desde la formación de estrellas hasta las distintas muertes que pueden sufrir las mismas, abarcando también los sistemas de estrellas tanto las binarias como los cúmulos abiertos y globulares.

En el ICATE particularmente se estudian:

Sistemas Binarios y Múltiples de Estrellas

Al menos la mitad de las estrellas que se encuentran en el cielo son dobles o de mayor multiplicidad. Son sistemas con dos o mas estrellas que rotan en órbitas alrededor de un centro de masa común. El análisis de los parámetros orbitales de estos sistemas proporcionan datos físicos vitales que caracterizan a las estrellas y en particular sus masas. Los métodos para analizar las orbitas de estas estrellas varían dependiendo de la geometría del sistema, de su distancia y de la relación entre las masas y entre las luminosidades. Es por  ello que una de las clasificaciones utilizadas para las estrellas binarias es la que utiliza las características observacionales de cada sistema.

Así tenemos

Binarias visuales

En estos sistemas ambas estrellas componentes pueden ser resueltas individualmente y si el periodo no es excesivamente largo es posible seguir el movimiento de ambas alrededor de su centro de masa a través del tiempo. Si se conoce la distancia al sistema las separaciones pueden ser calculadas

Binarias astrométricas

Si las componentes no son de brillo parecido y una de ellas es mucho mas brillante que la otra solo se observara la primera. En este caso la acción de la estrella menos brillante se verá reflejada en un movimiento oscilatorio de la primaria visible.

Binarias eclipsantes

En el caso de que el plano orbital este en la dirección de la línea de la visual al observador terrestre las estrellas pueden eclipsarse una con la otra. En ese caso habrá variaciones periódicas del brillo del sistema. Los datos de las binarias eclipsantes pueden proporcionar valores de parámetros muy importantes como temperaturas efectivas y radios.

Binarias espectroscópicas

Las binarias espectroscópicas son aquellas que se detectan por la variación periódica de sus velocidades radiales, es decir aquellas determinadas por el efecto Doppler. Las líneas espectrales cambian su posición en forma periódica. Si los brillos de las componentes del sistema son parecidos se verán los espectros de cada una de ellas pudiendo detectarse así un sistema doble o triple. No habrá efecto Doppler detectable si el plano de la orbita es perpendicular a la línea de la visual al observador, pero si las componentes son de brillo parecido podremos detectar en determinadas ocasiones sus espectros individuales permitiendo la identificación del sistema múltiple.

Cúmulos Abiertos

Los cúmulos de estrellas son fundamentales en el estudio de la evolución estelar y en la estructura de las estrellas. En particular el estudio de las binarias que pertenecen a cúmulos es de enorme importancia. En los cúmulos es posible conocer su edad con precisión por lo tanto son muy importantes en el estudio de la variación temporal de cualquier propiedad estelar. Los cúmulos de estrellas tanto abiertos o galácticos como globulares son un campo también fundamental para los investigadores en dinámica estelar.

Rotación Axial de la Estrellas

Así como la Tierra y los planetas de nuestro Sistema Solar rotan alrededor de sus ejes, las estrellas también lo hacen. Entender la rotación de las estrellas es crucial para su modelado por la influencia que la rotación axial parece tener sobre las propiedades físicas y la apariencia de las estrellas.

La velocidad de rotación ha pasado a ser en la ultima década un parámetro de importancia enorme, siendo el responsable de efectos espectroscópicos tales como perdida de masa, circulación,  generación de campos magnéticos y sus consecuencias como manchas estelares, flares, ciclos de actividad coronal y cromsoférica. El estudio de la disipación de momento angular desde el momento de la formación estelar siempre ha sido un problema no bien entendido.

Estrellas con anomalías en sus abundancias químicas

En estas estrellas especialmente A y B tardías se encuentran intensificados algunos elementos químicos en sus atmósferas respecto de las abundancias de tipo solar.

Los procesos nucleares, transferencia de la radiación, opacidades y muchos otros procesos físicos han sido incluidos en el modelado de las estrellas en las décadas pasadas. Todavía existen algunos procesos físicos cuya incidencia para explicar estas estrellas no son bien entendidos: convección, difusión, rotación y campos magnéticos son algunos. La región del diagrama HR que ubica a las estrellas B tardías y a las estrellas A probablemente sea uno de los mas interesantes como laboratorio de procesos físicos en las estrellas.

El estudio de estos objetos trata de aislar la influencia que tienen cada uno de los procesos físicos mencionados en las anomalías de abundancias encontradas para el Hg, Mn, Si, Cr, Sr, Eu entre otras especies químicas y sus isótopos..

Estrellas en sistemas extrasolares.

Hasta la fecha se han encontrado varios cientos de estrellas que tienen planetas girando a su alrededor, es decir conformando otros sistemas solares distintos al nuestro en nuestra propia galaxia.

La detección de planetas extrasolares se realiza a través de diferentes técnicas, desde el efecto Doppler hasta la desviación gravitacional de la luz tal como lo predice la teoría de Einstein.

Es importante estudiar las propiedades de las estrellas centrales de los sistemas solares externos.