L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe : les étoiles, les planètes, les galaxies, les nuages de gaz, les poussières, les trous noirs, ainsi que l'espace et le temps eux-mêmes. Il est si immense que sa taille exacte est encore inconnue. La partie que les astronomes peuvent observer, appelée Univers observable, mesure environ 93 milliards d'années-lumière de diamètre.

Selon les connaissances actuelles, l'Univers est né il y a environ 13,8 milliards d'années lors d'un événement appelé le Big Bang. Contrairement à une explosion classique, il ne s'agit pas d'une explosion dans l'espace, mais de la naissance de l'espace lui-même, qui a commencé à s'étendre dans toutes les directions.

Peu après le Big Bang, l'Univers était extrêmement chaud et dense. En se refroidissant progressivement, les premières particules se sont formées, puis les premiers atomes. Des centaines de millions d'années plus tard sont apparues les premières étoiles, puis les premières galaxies.

Aujourd'hui, l'Univers continue de s'étendre. Les galaxies s'éloignent les unes des autres, comme des points dessinés sur un ballon que l'on gonfle. Cette expansion a été découverte au XX^e siècle grâce aux observations des astronomes.

L'Univers est composé de milliards de galaxies. Une galaxie est un immense ensemble d'étoiles, de gaz, de poussières et de matière maintenus ensemble par la gravitation. Notre galaxie s'appelle la Voie lactée et contient plusieurs centaines de milliards d'étoiles, dont le Soleil.

Les astronomes distinguent plusieurs grands objets dans l'Univers.

• Les étoiles, qui produisent leur propre lumière grâce aux réactions nucléaires qui ont lieu en leur cœur.
• Les planètes, qui tournent autour d'une étoile et ne produisent pas de lumière.
• Les satellites naturels, comme la Lune, qui tournent autour des planètes.
• Les comètes, constituées de glace, de poussières et de roches, qui développent une longue queue lorsqu'elles s'approchent du Soleil.
• Les astéroïdes, petits corps rocheux qui orbitent principalement entre Mars et Jupiter.

L'Univers contient également des objets extraordinaires comme les nébuleuses, immenses nuages de gaz où naissent parfois les étoiles, ou les trous noirs, dont la gravité est si forte que même la lumière ne peut s'en échapper.

Les scientifiques pensent que la matière visible (étoiles, planètes, gaz...) ne représente qu'environ 5 % de tout l'Univers. Le reste serait constitué de matière noire et d'énergie noire, deux phénomènes encore très mal compris mais dont les effets sont observés par les astronomes.

L'étude de l'Univers est appelée astronomie. Les astronomes utilisent des télescopes installés sur Terre ou dans l'espace afin d'observer les objets les plus éloignés. Grâce aux sondes spatiales et aux satellites, ils découvrent chaque année de nouvelles planètes, de nouvelles galaxies et de nombreux phénomènes encore inconnus.

Malgré les immenses progrès de la science, l'Univers conserve encore de nombreux mystères. Son origine, son évolution future et la possibilité de l'existence d'autres formes de vie comptent parmi les plus grandes questions que les scientifiques cherchent encore à résoudre.

Les galaxies

Les galaxies sont d'immenses ensembles d'étoiles, de gaz, de poussières et de matière noire, maintenus ensemble par la gravité. Elles comptent parmi les plus grandes structures de l'Univers et peuvent contenir de quelques millions à plusieurs milliers de milliards d'étoiles.

Après le Big Bang, la matière s'est progressivement rassemblée sous l'effet de la gravité. Des milliards d'années plus tard, les premières galaxies se sont formées. Depuis, elles continuent d'évoluer, de grandir et parfois même de fusionner entre elles.

La plupart des galaxies possèdent un trou noir supermassif en leur centre. Bien qu'invisible, ce trou noir peut contenir une masse équivalente à des millions, voire des milliards de Soleils. Il influence fortement les régions centrales de la galaxie.

• Les galaxies spirales possèdent des bras qui s'enroulent autour de leur centre.

  Galaxie en spirale

• Les galaxies elliptiques ont une forme ovale ou sphérique et contiennent généralement peu de gaz.
• Les galaxies irrégulières n'ont pas de forme bien définie.
• Les galaxies peuvent être regroupées en amas de galaxies, eux-mêmes reliés dans d'immenses filaments formant la structure de l'Univers.

  2 galaxies

Notre galaxie est la Voie lactée. C'est une galaxie spirale barrée d'environ 100 000 années-lumière de diamètre. Elle contient probablement entre 100 et 400 milliards d'étoiles, dont le Soleil.

Le Système solaire est situé dans l'un des bras spiraux de la Voie lactée, à environ 27 000 années-lumière de son centre. Il met environ 225 à 250 millions d'années pour effectuer un tour complet autour du centre de la galaxie.

La galaxie la plus proche de la Voie lactée est la grande galaxie d'Andromède, située à environ 2,5 millions d'années-lumière. Les deux galaxies se rapprochent lentement et devraient entrer en collision dans environ 4 à 5 milliards d'années. Cette collision ne provoquera probablement pas de choc direct entre les étoiles, car celles-ci sont extrêmement éloignées les unes des autres.

Les astronomes estiment que l'Univers observable contient plusieurs centaines de milliards de galaxies. Grâce aux télescopes modernes, ils en découvrent constamment de nouvelles, parfois si lointaines que leur lumière a voyagé pendant plus de 13 milliards d'années avant de nous parvenir.

Des milliards de galaxies...

Les galaxies ne sont pas immobiles. Elles tournent sur elles-mêmes, interagissent avec leurs voisines et évoluent au cours du temps. Les collisions entre galaxies peuvent déclencher la naissance de nombreuses nouvelles étoiles.

Galaxies proches

L'étude des galaxies permet aux astronomes de mieux comprendre l'histoire de l'Univers, la répartition de la matière, l'influence de la matière noire et l'évolution des étoiles depuis les premiers instants du cosmos.