Tähed on nähtava universumi peamised ehituskivid. Tähed toimivad termotuumareaktoritena, milles sünteesitakse kõik vesinikust ja heeliumist raskemad keemilised elemendid.
Tartu observatooriumi tähefüüsikud uurivad üksik- ja kaksiktähti, nii vaatluslikult kui ka teoreetiliselt.
Peamised uurimissuunad on
Osalus Euroopa Kosmoseagentuuri (ESA) Gaia missioonis
Indrek Kolka on alates 2002. aastast löönud kaasa Gaia andmetöötluse ja -analüüsi konsortsiumis (DPAC).
Aastatel 2011-2013 toimus koostöö ESA PECS projekti „Emission-Line Star Classification in the Gaia Catalogue“ raames (I. Kolka, L. Leedjärv, T. Eenmäe, T. Tuvikene).
2014–2015 jätkub töö ESA PECS-i projekti „Algorithms for Mapping Galactic Structures with Gaia and Euclid“ raames.
Astrofüüsikalisteks vaatlusteks on Tõraveres kasutada