天文学系主要开设的专业是 天文学，其下可以细分为不同的研究方向，包括：

天体测量学：

利用观测手段精确测量天体的位置、距离、运动状态等。

天体力学：

研究天体运动规律及其相互作用的力学问题。

天体物理学：

研究天体的物理性质、结构和演化过程，包括恒星、行星、星系、黑洞等天体的物理现象和过程。

光学天文学：

利用光学方法观测和研究天体，包括恒星、行星、星系等。

射电天文学：

利用射电波观测和研究天体，如恒星、星系、脉冲星等。

红外天文学：

利用红外波段观测和研究天体，适用于研究尘埃星体、分子云等。

空间天文学：

研究宇宙空间中的天体和现象，包括恒星、行星、星系、宇宙背景辐射等。

其他更细分的学科：

如天文学史、业余天文学、宇宙学、星系天文学、超星系天文学、远红外天文学、伽马射线天文学等。

此外，天文学专业还可以进一步细分为以下三个研究方向：

天体测量与天体力学：

侧重于利用物理和数学（力学）知识来研究宇宙中的天体和发展天文观测技术。

天体物理：

专注于研究宇宙中的天体和它们的物理性质、结构和演化过程。

天文技术：

发展天文观测和处理技术，包括望远镜、探测器等设备的研发和应用。

综上所述，天文学系主要培养学生在这些领域的知识和技能，使其能够从事天文学及相关领域的研究、教学、科技开发工作。