Les astronomes s'efforcent de répondre aux questions intrigantes sur l'Univers et les corps célestes. En effet, les enfants comme les adultes se demandent comment est né l'Univers et à quelle distance de nous se trouvent les étoiles.

Au tout début, l'Univers était très petit, très dense et extrêmement chaud. La température était trop élevée pour qu'existent les éléments.

Éventuellement, la température s'est mise à baisser suffisamment pour permettre aux atomes de se former. Le premier de tous, le plus simple, a été l'hydrogène. Ensuite sont nées les galaxies puis les premières étoiles.

S'appuyant sur des modèles mathématiques, en 1916, Albert Einstein prédit que l'Univers n'avait pas terminé son expansion, bien qu'il ait lui-même de la difficulté à le croire. Les observations de Vesta Slipher et d'Edwin Hubble confirmèrent par la suite qu'il avait vu juste.

De cette découverte naquit la notion qu'à un certain moment dans l'histoire, l'Univers était entièrement contenu en un lieu et que son expansion a débuté il y a 12 à 15 milliards d'années. On appelle cet événement le « Big Bang ». L'expansion de l'Univers se poursuit encore aujourd'hui – les galaxies les plus lointaines s'éloignant de nous, chassées par ce mouvement qui les pousse vers l'extérieur.

À quelle distance de la Terre les corps célestes se trouvent-ils?

Lorsqu'on regarde le ciel à l'oeil nu, avec des jumelles ou au moyen d'un télescope, ce qu'on voit est en réalité le passé, car la lumière des astres lointains met beaucoup de temps à parvenir jusqu'à nous, même à la vitesse de 299 792 km/s. Comme la Lune se trouve à environ 400 000 km de la Terre, la lumière qui s'y réfléchit met moins de deux secondes pour nous atteindre. Il faut 8 1/3 minutes aux rayons du soleil pour nous éclairer, tandis que la lumière de l'étoile la plus proche prend 4 1/3 ans avant de rejoindre notre planète et que la lumière de la galaxie la plus près de nous voyage 150 000 ans.

Origine des étoiles et des galaxies
Selon les astronomes, la majorité des étoiles naissent dans un sombre et froid nuage de gaz et de poussière moléculaire. On trouve les nuages de ce genre à l'intérieur des galaxies, systèmes aux dimensions inimaginables abritant littéralement des milliards d'étoiles. Et les galaxies se comptent par milliards!

Bon nombre d'observations sur les galaxies laissent les astronomes perplexes. Comment ont-elles vu le jour dans la matière issue du Big Bang? Pourquoi ne sont-elles pas uniformément réparties dans le ciel? Sont-elles identiques à ce qu'elles étaient le jour de leur naissance, il y a des milliards d'années? Pourquoi ne voit-on que 10 % de la matière qu'on sait être présente dans les galaxies?

Les trous noirs

Quand elles arrivent à court de combustible, les étoiles les plus massives meurent et laissent à leur place, croit-on, un trou noir, c'est-à-dire un objet si dense et si massif que la force gravitationnelle qui en émane interdit à toute matière, à la lumière elle-même de s'en échapper. Il se peut que ces trous noirs précèdent les trous noirs encore plus massifs qui occupent le centre des galaxies. On doit à des astronomes canadiens la première preuve que de petits trous noirs existent bel et bien dans notre galaxie, la Voie Lactée, et les nuages de Magellan voisins. Les astronomes ont effectué cette découverte en étudiant les étoiles qui émettent une grande quantité de rayons X.

On trouve des trous noirs super massifs au centre de maintes galaxies. Leur masse équivaut à celle du soleil multipliée par quelques millions à plusieurs milliards. En 1987, un astronome canadien obtint la preuve qu'il y avait un trou noir massif au coeur de la galaxie d'Andromède. L'existence même des trous noirs fascine les astronomes, car elle pourrait nous aider à comprendre plusieurs étranges phénomènes observés dans l'Univers. S'ils sont « noirs », au sens où ils n'émettent aucune lumière, comment les astronomes parviennent-ils à les détecter, direz-vous. Ces derniers utilisent des appareils comme le spectrographe pour étudier le mouvement de plus en plus rapide de la matière quand un trou noir s'apprête à l'avaler.