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 étoiles

Les étoiles sont d'immenses boules de gaz extrêmement chaudes qui produisent leur propre lumière. Elles sont les principaux objets lumineux de l'Univers. Notre Soleil est lui aussi une étoile, mais il nous paraît beaucoup plus brillant que les autres simplement parce qu'il est très proche de la Terre.

Les étoiles naissent dans d'immenses nuages de gaz et de poussières, appelés nébuleuses. Sous l'effet de la gravité, ces nuages se contractent progressivement. La température et la pression augmentent jusqu'à déclencher la fusion nucléaire, marquant la naissance d'une nouvelle étoile.

Comme le Soleil, les étoiles sont composées principalement d'hydrogène et d'hélium. Dans leur cœur, les noyaux d'hydrogène fusionnent pour former de l'hélium en libérant une énorme quantité d'énergie. Cette énergie est émise sous forme de lumière et de chaleur.

Les étoiles n'ont pas toutes la même taille. Certaines sont plus petites que le Soleil, tandis que d'autres sont des centaines de fois plus grandes. Leur masse détermine leur luminosité, leur température et surtout leur durée de vie.

La couleur d'une étoile dépend de sa température de surface.

• Les étoiles bleues sont les plus chaudes et peuvent dépasser 30 000 °C.
• Les étoiles blanches sont très chaudes.
• Les étoiles jaunes, comme le Soleil, ont une température intermédiaire.
• Les étoiles orange sont plus froides.
• Les étoiles rouges sont les plus froides, avec une température d'environ 3 000 °C.

Les étoiles passent la plus grande partie de leur existence à transformer l'hydrogène en hélium. Cette période, appelée séquence principale, peut durer de quelques millions à plusieurs dizaines de milliards d'années selon leur masse.

Lorsque leur réserve d'hydrogène diminue, les étoiles évoluent. Les étoiles de taille moyenne, comme le Soleil, deviennent des géantes rouges, puis terminent leur vie sous la forme de naines blanches. Les étoiles beaucoup plus massives explosent en supernovas avant de devenir des étoiles à neutrons ou des trous noirs.

Les supernovas dispersent dans l'espace de nombreux éléments chimiques fabriqués au cœur des étoiles, comme le carbone, l'oxygène, le calcium ou le fer. Ces éléments serviront ensuite à former de nouvelles étoiles, des planètes et même les êtres vivants.

Les étoiles sont souvent regroupées en galaxies. Notre galaxie, la Voie lactée, contient probablement entre 100 et 400 milliards d'étoiles. L'Univers observable renferme quant à lui des centaines de milliards de galaxies.

Depuis toujours, les êtres humains observent les étoiles pour se repérer, mesurer le temps ou comprendre l'Univers. Aujourd'hui, les télescopes permettent d'étudier leur composition, leur température, leur âge et même de découvrir des planètes qui gravitent autour de certaines d'entre elles.