L'astronomia multibanda ha rivelato un cosmo che non ci aspettavamo, alle onde corte il cielo è dominato da oggetti altamente energetici e dal gas supercaldo in cluster di galassie. L'astronomia ultravioletta ha mostrato nuovi aspetti di oggetti che credevamo di conoscere. I telescopi infrarossi hanno rivelato zone dove possono nascere le stelle mentre con i radiotelescopi possiamo osservare resti di esplosioni di supernovae, nubi di elettroni emesse da galassie distanti e quanto resta della radiazione primordiale. Ma molti oggetti celesti possono emettere anche sotto forma di altri tipi di energia: per esempio una stella doppia massiva ci manda onde gravitazionali. È presumibile pensare che l'energia gravitazionale sia quantizzata come l'energia elettromagnetica e, per similitudine, chiamiamo gravitone il quanto energetico, così come chiamiamo fotone il quanto elettromagnetico. Questa branca dell'astronomia è ancora pionieristica perché tratta energie molto difficili da rivelare a causa della concorrenza della forza gravitazionale terrestre, inoltre l'onda gravitazionale è continuamente deviata dalla gravità degli oggetti incontrati lungo il suo percorso.
Esistono poi le onde acustiche o magnetodinamiche generate vicino alla superficie solare e che sono trasmesse dalla corona solare.
Alla radiazione elettromagnetica si affianca la radiazione cosmica: è una radiazione dovuta a particelle con massa dotata di altissima energia che giunge sulla terra dal cosmo e la cui origine non è ancora chiarita. Sostanzialmente la radiazione cosmica è formata da una radiazione detta primaria, composta da nuclei di idrogeno (H 94%) ed elio (He 5.5%) con grande energia (fino a 1021 eV per particella). Per dare un'idea, è l'energia di una palla da tennis che viaggia a 100 Km/h, ma concentrata in un solo nucleo atomico. Tale radiazione ci arriva in minima parte perché frenata dalle interazioni con i componenti dell'atmosfera, questi processi danno origine a particelle di minor energia che costituiscono la radiazione cosmica secondaria. I raggi cosmici sono particelle di protoni ed elettroni che si muovono a velocità prossime a quella della luce e che prima di colpire la Terra percorrono decine di milioni di anni di spazio. Sono di interesse astronomico in quanto la loro origine è connessa ai fenomeni più energetici che si manifestano nell'universo. La loro energia si collega a fenomeni esplosivi in stelle e galassie lontane. Vi è una differenza fondamentale fra luce e raggi cosmici: la luce (come tutta la radiazione elettromagnetica) viaggia nel vuoto in linea retta, i raggi cosmici, essendo particelle cariche (nuclei atomici), sono continuamente deviati dai campi magnetici che incontrano, per cui è persa l'informazione della direzione da cui provengono. L'unica informazione diretta è ottenibile tramite la rivelazione di raggi gamma o di neutrini prodotti dalla interazione dei raggi cosmici stessi. Quindi, l'astronomia gamma e neutrinica di alte energie rappresentano due importanti strumenti di indagine sulla natura dei raggi cosmici.
In ultimo, fra le particelle includiamo anche i neutrini, accennati sopra. La loro rilevazione è piuttosto complessa perché possono attraversare tranquillamente qualsiasi mezzo.