Excessivement rares et méconnues, les étoiles massives jouent pourtant un rôle de premier plan dans l'écologie galactique et l'évolution chimique de l'Univers. Ce sont elles qui donnent naissance aux astres les plus étranges du cosmos : les étoiles à neutrons et les trous noirs. Elles captivent de plus en plus les chercheurs. Leur étude est en effet centrale dans une astronomie en pleine effervescence. Les ondes gravitationnelles détectées pour la première fois en 2015 provenaient d'ailleurs de la rencontre de deux étoiles massives transformées en trous noirs à la fin de leur vie. Des vagues dans l'espace-temps nous propose une incursion de haute voltige dans ce monde des étoiles massives tout en passant en revue les progrès réalisés en astronomie qui nous ont permis d'étudier le Soleil, les galaxies et l'histoire de notre Univers.