L'astrophysique applique les lois de la physique aux objets célestes. Elle s'interroge sur la brillance des étoiles, la formation des galaxies, la réfraction de la lumière par les trous noirs et l'état de l'univers à ses premiers instants. Ce domaine ne se contente pas de décrire ce qui existe ; il en explique le pourquoi.

La panoplie d'outils est vaste. La physique nucléaire explique comment les étoiles fusionnent l'hydrogène en hélium. La thermodynamique régit la structure interne des étoiles. L'électromagnétisme décrit comment les champs magnétiques accélèrent les particules lors des éruptions solaires et des vents de pulsars. La relativité générale prédit le comportement de la gravité à proximité des trous noirs et dans l'univers en expansion. La mécanique quantique explique le rayonnement émis dès les premiers instants après le Big Bang.

Les astrophysiciens exploitent les données recueillies par les télescopes terrestres et spatiaux. Ils élaborent des modèles, effectuent des simulations et comparent les prédictions aux observations. En cas de divergence, soit le modèle est erroné, soit l'observation l'est. Ces deux constats contribuent à l'avancement du domaine.

Ce travail est une leçon d'humilité. L'univers est plus vaste, plus ancien et plus étrange que quiconque ne l'imaginait il y a un siècle. L'astrophysique est notre moyen d'essayer de le comprendre.