L'astrophysique (du grec astêr : étoileétoile, astreastre et physis : science de la nature, physiquephysique) est une branche interdisciplinaire de l'astronomie, basée sur la physique et la chimiechimie, laquelle consistait initialement essentiellement à mesurer et expliquer les mouvementsmouvements des astres.

Ce  n'est vraiment qu'au milieu du XIXe siècle que l'astrophysique proprement dite, au sens moderne, nait avec la découverte des lois de la spectroscopie par le physicienphysicien Gustav  Kirchhoff et le chimiste Robert Bunsen, tous deux allemands.  Elle va permettre de vraiment étudier les propriétés  physique des astres, c'est à dire leur température, leur composition chimique, leur champ magnétiquechamp magnétique etc... et enfin d'expliquer les origines de ces propriétés et pas seulement faire des observations les concernant.

On peut dire que tout est partie en 1814 des observations d'un autre chercheur allemand, Joseph von Fraunhofer, qui découvrit que la lumièrelumière du SoleilSoleil pouvait se décomposer en un spectrespectre de lignes colorées, appelé depuis raies de Fraunhofer.


Une vidéo sur la spectroscopie, la clé de l'astrophysique. © Synchrotron SOLEIL

L'astrophysique, du XIXe au XXIe siècle

Vers la fin du XXe siècle la distinction encore très forte du temps  de Le Verrier, le découvreur de NeptuneNeptune, entre les astronomesastronomes préoccupés de mesurer des angles, des distances et des massesmasses et de les relier aux calculs savants de la mécanique céleste d'un côté et les astrophysiciensastrophysiciens cherchant à mesurer et expliquer les propriétés chimiques et physique des  astres a complètement disparue.

De l'observation du Soleil, de la LuneLune et des planètes avec leurs satellites avant le XIXe siècle,  on est passé à l'étude des étoiles et des galaxiesgalaxies ensuite. Depuis 50 ans environ, c'est la cosmologiecosmologie et la cosmogonie qui s'est développé et en ce moment même, on observe depuis 20 ans les balbutiement de l'exobiologieexobiologie.


La mission Planck a été un grand moment pour la cosmologie et la physique du rayonnement fossile. © HFI Planck

Aujourd'hui, l'astrophysique  comporte de multiples branches faisant intervenir la physique atomique et moléculaire, la physique nucléaire, la physique des particules, la théorie de la relativité généralerelativité générale, la physique des plasmasplasmas avec la MHD et bien sûr la physique quantiquephysique quantique, la thermodynamiquethermodynamique, la mécanique statistique et la chimie.

Toutes ces sciences sont combinées à divers degrés pour développer les disciplines suivantes :


Les différentes parties du spectre des ondes électromagnétiques portent des informations différentes pour l'astrophysique et la physique. © Synchrotron SOLEIL

Une astrophysique devenue multimessager

L'astrophysique est devenue multimessager. D'abord confinée pendant longtemps aux ondes électromagnétiquesondes électromagnétiques, même si elle est progressivement passer du visible aux rayons Xrayons X puis gamma en passant par les ondes radiosradios, infrarougeinfrarouge et ultraviolette.  On a ensuite ouvert la fenêtrefenêtre des astronomies neutrinoneutrino et gravitationnelle avec des détecteurs comme IceCubeLigoLigo et VirgoVirgo.

L'astrophysique a aussi été révolutionnée par l'ère spatiale qui a permis de mettre en orbiteorbite de nouveaux yeuxyeux pour l'humanité, comme Hubble, Planck, SpitzerSpitzer, KeplerChandraChandra et Spektr RG. Son essor a aussi été rendu possible grâce à des sondes comme Rosetta et Cassini ainsi que le développement des ordinateursordinateurs permettant de faire de puissantes simulations numériquessimulations numériques,  donnant un nouveau souffle à la mécanique céleste.

Quelques sites où apprendre de l'astrophysique et de l'astronomie.