In secolele XVII si XVIII se pun de fapt bazele astronomiei moderne, prin contributiile majore ale celor doi titani ai revolutiei stiintifice: Galileo Galilei si Isaac Newton.

Prima luneta refractoare simpla a fost construita de un fabricant de ochelari, olandezul Hans Lippershey, in anul 1608, pentru a vedea detaliile de pe corabiile aflate in largul marii. Luneta refractoare foloseste o lentila de sticla pentru a forma imaginea in focar. Lentila este convexa iar puterea unei astfel de lunete de a aduna razele de lumina este proportionala cu marimea obiectivului. Lentilele refractoare sunt afectate de aberatiile cromatice care consta in focalizarea in focare diferite a fiecarei culori din spectrul luminii albe, deoarece fiecare culoare are propriul sau unghi de refractie. Aberatia cromatica face ca imaginea unei stele sau planete sa fie inconjurata de cercuri de diferite culori.

Pe baza informatiilor care circulau in acea vreme, astronomul italian Galileo Galilei (1564"1642) construieste in 1609 o varianta imbunatatita a lunetei lui Lippershey, telescopul optic, cu care incepe observatiile sale sistematice asupra cerului, facand cateva descoperiri experimentale de o importanta capitala. In primul rand, observand Luna, Galilei descopera ca suprafata acesteia nu este neteda, asa cum isi inchipuisera astronomii de la Aristotel pana la el, ci are denivelari care pot depasi ca marime denivelarile scoartei terestre: munti lunari si formatiuni asemanatoare craterelor vulcanice sau circurilor. Desenand o harta a Lunii, destul de rudimentara, Galilei denumeste zonele mai inchise "mari". Observand campurile stelare, el descopera nenumarate stele noi: in Pleiade (Closca cu pui) vede 36 de stele, iar in Calea Lactee, o multime de stele. Observand planeta Jupiter, cea mai mare din sistemul nostru solar, Galilei descopera in cateve zile cei mai mari 4 sateliti ai sai, invizibili cu ochiul liber, cunoscuti astazi ca satelitii galileeni: Io, Europa, Ganymede si Callisto. Galilei isi indreapta apoi atentia asupra planetei Venus si descopera fazele acesteia, asemanatoare celor ale Lunii, si faptul ca stralucirera lui Venus nu reprezenta o lumina proprie ci era reflexia luminii provenite de la Soare.

Galileo Galilei mai observa petele solare si le interpreteaza corect, determinand si perioada de rotatie a Soarelui. Toate aceste observatii facute cu ajutorul telescopului l-au convins pe Galilei de corectitudinea modelului heliocentric imaginat de Copernic. In anul 1610 Galilei si-a publicat observatiile in lucrarea "Sidereus nuncius" ("Mesagerul stelelor"), castigand in notorietate: este numit filozof si mare matematician al marelui duce al Toscaniei, Cosimo al II-lea de Medici. Ideile si scrierile sale au fost considerate ofensatoare la adresa religiei astfel ca in 1616 Sfantul Oficiu al Bisericii de la Roma i-a interzis in mod expres lui Galilei sa-si propage ideile sau sa le apere in scris. Mai tarziu, cand Biserica a cautat sa rescrie lucrarile lui Copernic pentru a le adapta la teologia curenta, Galilei s-a oferit sa faca el insusi acest lucru.

Scriitori romani