Vào khoảng những năm 1420, Ulugh Beg cho xây dựng một đài thiên văn tại Samarkand. Công trình này được xem là một trong những trung tâm quan sát thiên văn quan trọng nhất của thế giới Hồi giáo thời Trung đại. Đến khoảng năm 1424, đài thiên văn đã được hình thành để phục vụ chương trình nghiên cứu kéo dài nhiều năm của Ulugh Beg cùng các cộng sự.
Điều đáng kinh ngạc là thời ấy chưa có kính thiên văn. Các nhà thiên văn Samarkand chủ yếu quan sát bằng mắt thường, sử dụng những dụng cụ đo góc lớn, các bảng toán học và những phép tính hết sức công phu để xác định vị trí của Mặt Trời, Mặt Trăng, các hành tinh và những ngôi sao.
Thành tựu nổi tiếng nhất là bộ Zij-i Sultani, một công trình bao gồm các bảng thiên văn và danh mục sao, được biên soạn vào khoảng năm 1437–1439. Danh mục này ghi lại vị trí của khoảng 1.018 ngôi sao, dựa trên các quan sát mới và những nguồn tư liệu thiên văn trước đó.
Trước khi có các thiết bị hiện đại, vị trí của các ngôi sao phải được xác định bằng những phép đo góc, sau đó chuyển thành tọa độ bằng tính toán toán học. Một sai số nhỏ trong quan sát hoặc tính toán có thể khiến vị trí của một ngôi sao bị ghi lệch đáng kể. Ulugh Beg và các cộng sự đã tiến hành những phép đo mới, hiệu chỉnh nhiều dữ liệu cũ và tạo ra một danh mục sao có chất lượng cao. Công trình này được sử dụng rộng rãi trong thế giới Hồi giáo và về sau được giới học thuật châu Âu nghiên cứu, xuất bản
Cuộc đời Ulugh Beg có một kết cục khá bi kịch. Ông là một nhà khoa học xuất sắc nhưng đồng thời cũng là người cai trị trong một triều đại mà các cuộc tranh giành quyền lực diễn ra thường xuyên. Năm 1449, Ulugh Beg bị lật đổ trong cuộc xung đột quyền lực với con trai mình rồi bị hành quyết. Sau cái chết của ông, môi trường bảo trợ khoa học tại Samarkand suy yếu và nhiều học giả phải rời đi. Đài thiên văn dần rơi vào cảnh hoang phế. Công trình cuối cùng bị tháo dỡ để lấy gạch vào khoảng cuối thế kỷ XVII. Trong một thời gian dài, vị trí chính xác của đài thiên văn gần như bị lãng quên
Đến năm 1908, nhà khảo cổ học người Nga V. L. Vyatkin tìm được dấu tích của công trình, trong đó có phần cung đo thiên văn nằm dưới lòng đất. Các cuộc nghiên cứu và khai quật sau đó tiếp tục làm sáng tỏ quy mô cũng như vai trò khoa học của đài thiên văn
Do em đến sớm nên nơi đây cũng chưa mở của, nhìn từ ngoài thì sau cánh cổng là đường hầm dài, đây chính là phần cung đo còn sót lại: đây là dấu tích quan trọng nhất, giúp hình dung cách các nhà thiên văn thời Trung đại đo góc của những thiên thể.
DSCF8375 by
Hieu Tran, on Flickr
DSCF8376 by
Hieu Tran, on Flickr
DSCF8378 by
Hieu Tran, on Flickr