Astronomie et Astrophysique

Dans ce chapitre, nous entreprenons un voyage au cœur du système solaire interne, explorant en détail les quatre planètes rocheuses : Mercure, Vénus, la Terre et Mars. Nous visitons également la ceinture d’astéroïdes et la planète naine Cérès.

Nous nous intéressons à quelques aspects particuliers comme la formation du système solaire, les atmosphères planétaires, les phénomènes d’éclipses et de marées dans le système Terre-Lune, la question cruciale du changement climatique sur notre planète, et la quête passionnante de l’eau sur Mars.

Commencer : Le système solaire interne

Cette section nous entraîne dans le système solaire externe, en commençant par la majestueuse planète Jupiter et les quatre satellites galiléens : Io, Europe, Ganymède et Callisto.

Notre voyage se poursuit par un survol de Saturne et de ses deux satellites les plus fascinants, Encelade et Titan, puis des planètes lointaines Uranus et Neptune.

Notre exploration se tourne ensuite vers les régions les plus éloignées du système solaire, le duo Pluton-Charon, les objets transneptuniens tels que Haumea et Eris, les comètes, la ceinture de Kuiper et enfin le nuage d’Oort.

Commencer : Le système solaire externe

Ce segment se plonge dans l’astronomie stellaire, avec une attention particulière pour l’étoile la plus proches, le Soleil. Nous examinons sa surface, sa chromosphère, sa couronne et son vent.

Ensuite, notre regard se tourne vers les autres étoiles, leurs distances, leurs dimensions, leurs masses, et leur source d’énergie.

Nous passons en revue l’évolution de la majorité des étoiles : la séquence principale, les géantes rouges, les étoiles variables, les nébuleuses planétaires, les naines blanches et les novae.

Commencer : Le Soleil et les étoiles

Ce chapitre débute par une présentation des diverses techniques de détection des exoplanètes et une vue d’ensemble de leurs résultats.

Il se poursuit en se penchant sur la chimie de la vie, son émergence sur Terre et sa complexification.

Il se tourne ensuite vers les autres planètes pour déterminer les conditions propices à la vie et examiner les différentes tentatives de détection de vie extraterrestre.

Enfin, il s’interroge sur les résultats décevants de ces recherches et explore quelques idées comme le paradoxe de Fermi et le Grand Filtre.

Commencer : Les planètes et la vie

Ce chapitre sonde l’évolution des étoiles les plus massives et passe en revue les corps stellaires les plus extrêmes : supergéantes, supernovae, étoiles à neutrons, pulsars, sursauts gamma et trous noirs.

Pour mieux comprendre les trous noirs, il nous introduit à la relativité restreinte et à la relativité générale, et explore la notion de courbure de l’espace-temps.

Il explique également d’autres phénomènes cosmiques tels que les lentilles gravitationnelles et les ondes gravitationnelles.

Commencer : Les étoiles massives

Dans cette section, nous nous lançons dans l’étude de notre galaxie, la Voie Lactée. Nous nous familiarisons avec ses deux composantes fondamentales, le gaz interstellaire et les poussières interstellaires.

Nous nous intéressons à la naissance des étoiles et aux phénomènes associés : les nuages moléculaires géants, les étoiles T Tauri et les régions HII.

Nous nous dirigeons ensuite vers le centre de la Voie Lactée et découvrons la source radio Sagittaire A* et le gigantesque trou noir supermassif qui s’y cache.

Commencer : La Voie Lactée

Dans cette partie, nous élargissons notre regard vers les autres galaxies.

Nous nous intéressons en particulier à certains types galactiques singuliers comme les radiogalaxies et les quasars. Nous dévoilons ensuite leur moteur : un trou noir supermassif entouré d’un disque d’accrétion.

Nous passons à l’échelle supérieure en observant les galaxies se rassembler en groupes, amas et superamas, pour donner naissance à la structure à grande échelle de l’Univers. Nous nous intéressons aussi au superamas Laniakea.

Commencer : Les galaxies

Ce chapitre plonge dans la cosmologie, l’étude de l’Univers dans son ensemble, et se focalise en particulier sur deux aspects cruciaux : l’expansion et l’âge de l’Univers.

Nous examinons les preuves tangibles de l’existence d’une énigmatique matière noire, qu’elle soit baryonique ou exotique, et les instruments qui tentent de la détecter.

Notre attention se tourne ensuite vers le phénomène fascinant de l’accélération de l’expansion de l’Univers, et sa source présumée, l’énergie noire.

Enfin, nous abordons les questions du destin futur de la matière et de l’Univers.

Commencer : L’Univers

Cette section traite du Big Bang. Elle nous initie tout d’abord à quelques concepts fondamentaux tels que les particules élémentaires, les forces et les théories d’unification, ainsi qu’à certains aspects de la mécanique quantique tels que la dualité onde-particule et les particules virtuelles.

Elle nous guide ensuite à travers les différentes phases de l’évolution de l’Univers primordial, de l’ère de Planck à la période d’inflation, de la genèse de la matière à la nucléosynthèse primordiale, de l’apparition du rayonnement fossile à l’entrée dans l’âge sombre de l’Univers.

Commencer : Le Big Bang