Grâce aux progrès fulgurants de la cosmologie, nous savons que l'Univers se compose à 5 % de matière ordinaire, dont seulement une infime partie est observable aujourd'hui sous forme d'étoiles et de gaz, et à 95 % de matière noire et d'énergie noire, deux entités qui nous sont encore complètement inconnues. Comment, dans ces conditions, élaborer un scénario de formation des structures pour expliquer l'origine et la dynamique des galaxies ? Cette leçon nous invite à explorer l'énigme la plus mystérieuse de l'astrophysique contemporaine.Françoise Combes est astrophysicienne. Agrégée de sciences physiques et docteur d'État en astrophysique, elle a été sous-directrice du laboratoire de physique de l'École normale supérieure d'Ulm et astronome à l'Observatoire de Paris. Elle a présidé la Société française d'astronomie et d'astrophysique et dirigé le programme « Galaxies » du Centre national de la recherche scientifique. Membre de l'Académie des sciences depuis 2004, elle a été nommée professeur au Collège de France, titulaire de la chaire « Galaxies et cosmologie », en août 2014.