L’astronomie est la science de l’observation des astres, cherchant à expliquer leur origine, leur évolution, ainsi que leurs propriétés physiques et chimiques. Avec plus de 5 000 ans d’histoire1, les origines de l’astronomie remontent au-delà de l’Antiquité dans les pratiques religieusespréhistoriques. L’astronomie est l’une des rares sciences où les amateurs jouent encore un rôle actif. Elle est pratiquée à titre de loisir par un large public d’astronomes amateurs.
Système solaire
La voie lactée
La Voie lactée, aussi nommée la Galaxie (avec une majuscule), est une galaxie spirale barrée qui comprend de 200 à 400 milliards d’étoiles et au minimum 100 milliards de planètes. Son diamètre est estimé à environ 100 000 à 120 000 années-lumière, voire à 150 000 à 200 000 années-lumière bien que le nombre d’étoiles au-delà de 120 000 années-lumière soit très faible. Elle et son cortège de galaxies satellites font partie du Groupe local, lui-même rattaché au superamas de la Vierge appartenant lui-même à Laniakea. Le Système solaire se situe à environ 27 000 années-lumière du centre de la Voie lactée, lequel est constitué d’un trou noir supermassif.
Observée de la Terre, la Galaxie ressemble à une bande blanchâtre. Bande parce que le Système solaire est situé sur le bord de sa structure en forme de disque. Blanchâtre en raison de l’accumulation d’une multitude d’étoiles que l’on ne peut distinguer à l’œil nu, comme l’avaient déjà avancé Démocrite et Anaxagore. C’est grâce à son télescope que Galilée démontre le premier, en 1610, que cette bande est due à la présence de nombreuses étoiles. L’astronome Thomas Wright élabore, en 1750, un modèle de la Galaxie, qui sera repris par le philosophe Emmanuel Kant, qui avance que les nébuleuses observées dans le ciel sont des « univers-îles ». Dans les années 1920, l’astronome Edwin Hubble prouve qu’elle n’est qu’une galaxie parmi plusieurs et clôt ainsi le Grand Débat qui porte notamment sur la nature des nébuleuses. C’est à partir des années 1930 que le modèle actuel de galaxie spirale avec un bulbe central s’impose pour la Voie lactée.
Les plus anciennes étoiles de la Galaxie sont apparues après les âges sombres du Big Bang ; elles sont donc presque aussi âgées que l’Univers même. Par exemple, l’âge de HE 1523-0901, la plus vieille étoile de la Voie lactée, est de 13,2 milliards d’années. Selon des référentiels cosmologiques, l’ensemble de la Galaxie se déplace à une vitesse d’environ 600 km/s. Les étoiles et les gaz qui se trouvent à une grande distance de son centre galactique se déplacent à environ 220 km/s par rapport à ce centre. Les lois de Kepler ne pouvant expliquer cette vitesse constante, il est apparu nécessaire d’envisager que la majorité de la masse de la Voie lactée n’émet ni n’absorbe de rayonnement électromagnétique et est donc constituée d’une substance hypothétique, la matière noire.