Introduction

L’astrophysique a pour objectif de comprendre la physique de l’origine, de la structure et de l’évolution des astres et même celle de l’Univers dans son ensemble (la cosmologie).
L’ambition de cet ouvrage est de donner une vision globale des principaux objets astrophysiques – les étoiles, les galaxies, l’Univers – et d’établir la synthèse entre leur nature d’une part, leur description et interprétation physiques d’autre part. Il apparaîtra chemin faisant que des aspects différents de la physique y interviennent simultanément. Cette complémentarité est l’un des attraits que peut présenter l’astrophysique pour qui étudie la physique.
Notre connaissance de l’Univers s’appuie sur des observations qui doivent être comprises et interprétées. Aujourd’hui tout le spectre électromagnétique est observable, des ondes radio hectométriques aux rayons gamma d’énergie supérieure à 100 TeV. L’observation spatiale a permis de surmonter les difficultés causées par l’opacité atmosphérique à certaines longueurs d’onde.
Nous assistons maintenant au développement d’une astronomie non photonique, qui détecte des messagers qui ne sont pas des photons. Depuis les années 1980 s’est développée une astronomie des neutrinos. Les flux de neutrinos solaires ont été observés, tout comme ceux de la supernova SN1987A, qui a explosé dans le grand nuage de Magellan. Depuis le milieu de la première décennie de ce siècle, l’observatoire Pierre Auger, situé en Argentine, détecte des particules cosmiques dont l’énergie dépasse 1…