L'univers est constitué de quelques 200 milliards de galaxies comptant chacune, en moyenne 100 milliards d'étoiles. Et la Terre dans tout cela ? Elle appartient au Système Solaire, avec son étoile et ses neuf planètes, grains de sable dans notre propre galaxie, la Voie Lactée.

Les étoiles sont unies dans l'espace par la force de leur propre gravitation, elles forment un gigantesque groupe d'étoiles : une galaxie. Notre étoile le Soleil, appartient à une galaxie, la nôtre baptisée Voie lactée par les premiers astronomes. La distance qui sépare les étoiles est si importante que les astronomes sont obligés d'évaluer les mesures au moyen d'une unité de longueur spécifique, correspondant à la distance parcourue par la lumière en une année soit dix mille milliards de kilomètres ! Cette unité est appelée l'année lumière.

La Voie lactée est une galaxie qui comprend près de 100 milliards d'étoiles. Les astronomes estiment que son diamètre est de 100 000 année-lumière. Le disque principal mesure environ 2000 année-lumière d'épaisseur et le disque entier est entouré d'une sphère d'étoilkes, plus clairsemées.

Il y a des centaines de milliards de galaxies éparpillées dans l'univers et les astronomes en découvrent tous les jours notamment grâce au telescope spatial Hubble. Les galaxies sont regroupés en amas qui s'associent à leur tour en superamas. Il y a néanmoins beaucoup d'espace vide entre ces divers groupes peut-être 1,5 million d'années-lumière entre les amas et des distances 100 fois plus importantes entre les superamas.

Répartition des galaxies :

En général, les galaxies ne sont pas isolées dans l'espace. Elles appartiennent souvent à des groupes de petite taille qui forment de grands amas de galaxies. Notre Galaxie appartient à un petit groupe d'environ vingt galaxies, le Groupe local. La Voie lactée et la galaxie d'Andromède en sont les deux membres les plus importants, avec 100 à 200 milliards d'étoiles chacune. Les nuages de Magellan sont des galaxies satellites voisines, mais elles sont à peine visibles, avec environ 100 millions d'étoiles.

L'amas le plus proche est l'amas de la Vierge!; le Groupe local est un membre écarté de l'amas, qui contient des milliers de galaxies de nombreux types. Ces galaxies se déplacent toutes dans la même direction. Ce déplacement pourrait être provoqué par un superamas masqué par notre propre Galaxie, puisque l'on connaît des superamas mesurant jusqu'à 300 millions d'années-lumière de diamètre. Certains théoriciens suggèrent qu'une «!corde!» cosmique, fluctuation mono-dimensionnelle dans la structure de l'espace-temps, pourrait être la cause de ce déplacement.

La répartition des amas et des superamas n'est pas uniforme dans l'Univers. Les superamas de dizaines de milliers de galaxies sont organisés en longs filaments fibreux, semblables à des cordons, disposés autour de grands vides. Le «!Great Wall!», filament galactique découvert en 1989, s'étire à travers plus d'un demi-milliard d'années-lumière dans l'espace. D'après les cosmologistes, la «!matière noire!», matière hypothétique qui ne rayonne pas et ne réfléchit pas le rayonnement électromagnétique émis par d'autres corps, pourrait exister en quantités suffisantes pour générer les champs gravitationnels responsables de la structure hétérogène de l'Univers.

Les galaxies connues les plus lointaines, près de la limite de l'Univers observable, émettent une lumière bleue de faible intensité. On obtient les images de ces corps en pointant un télescope vers des régions du Ciel apparemment vides, en utilisant un détecteur solide à couplage de charge pour recueillir la lumière extrêmement faible, puis en traitant les images au moyen d'un ordinateur. Ces galaxies, qui s'éloignent de la Terre à environ 88 p. 100 de la vitesse de la lumière, se seraient formées il y a environ deux milliards d'années après la naissance de l'Univers.

Rayonnement émis par une galaxie :

Des instruments installés au sol ou à bord d'engins spatiaux détectent l'existence des galaxies grâce à la lumière que diffusent leurs étoiles. Mais les étoiles produisent aussi une énergie invisible tels les rayons infrarouges et ultraviolets, rayons X, onde radio et micro-ondes.

Des galaxies extrêmement éloignées, appelées quasars, produisent par exemple d'énormes quantités d'ondes radio. Elles contiendraient un trou noir : une partie despace où la force gravitationnelle est si puissante que même la lumière ne peut s'en échapper. Tandis que le trou noir aspire des étoiles entières dans son tourbillon, leur énergie se propage à travers l'espace dans toutes les directions sous forme de jets d'une puissance phénoménale.