Jan Oort est né le 28 avril 1900 dans le village agricole de Franeker en Hollande. À l’âge de 17 ans, il entre à l’Université de Groningue et obtient son doctorat en 1926. Il a reçu le Prix de la Fondation Bachiene (1920), a entrepris des recherches à l’Observatoire de Leyde (1924) et a vécu à l’étranger en tant qu’associé de recherche à l’Observatoire de l’Université de Yale (1924-1926).
En 1926, Oort devient instructeur à l’Université de Leyde et l’année suivante, il épouse Johanna M. Graadt van Roggen. Ils eurent trois enfants, les fils Coenraad et Abraham et une fille, Marijke. Oort est devenu professeur d’astronomie (1935) et directeur de l’observatoire (1945) à l’Université de Leyde. Au cours de sa carrière, il a été élu chef de plusieurs groupes astronomiques internationaux. Il a reçu de nombreux prix, dont l’important prix Vetlesen en 1966 de l’Université Columbia.
Les premières études d’Oort, sous la direction de son professeur Jacobus Kapteyn, lui ont permis de se familiariser avec le modèle céleste de Kapteyn, qui plaçait le soleil au centre d’une galaxie relativement petite. En 1917, cependant, Harlow Shapley a contesté le modèle de Kapteyn, en proposant un modèle beaucoup plus grand. La première réalisation scientifique majeure d’Oort a été de fournir des preuves d’observation qui ont confirmé les principales caractéristiques du modèle de Shapley. Peu de temps après son entrée à la faculté de Leyde en 1926, Oort a découvert que les étoiles dont la vitesse est supérieure à environ 65 kilomètres par seconde se déplacent principalement vers un hémisphère du ciel nocturne. Cela est cohérent avec la théorie selon laquelle notre système solaire tourne autour du centre éloigné de notre galaxie et que d’autres systèmes solaires se déplacent autour du même centre. C’était la première preuve directe de la rotation de la Voie Lactée.
À partir de ses observations et de ses calculs, Oort a pu montrer que notre galaxie était beaucoup plus grande qu’on ne le pensait et qu’elle contenait beaucoup plus d’étoiles. Oort a également déterminé que le soleil n’était même pas proche du centre de la galaxie. « Comme un Copernic moderne, Oort a montré que notre position dans le grand schéma de la nature n’était pas si spéciale », a déclaré Seth Shostak, un astronome américain.
Après la Seconde Guerre mondiale, Oort et ses associés à Leiden ont construit un énorme radiotélescope pour détecter les ondes radio dans l’hydrogène et ont fait des découvertes de grande envergure sur l’évolution et la structure de notre galaxie. Ils ont trouvé des preuves qui soutenaient l’hypothèse que les étoiles sont formées à partir de nuages d’hydrogène et de poussière; ils ont prouvé la structure en spirale de notre galaxie et ont constaté que sa période de rotation était supérieure à 200 millions d’années; et ils ont localisé et étudié les processus se produisant dans le noyau galactique et la vaste couronne d’hydrogène encerclant la galaxie. Ils ont également étudié l’origine des sources de signaux radio, y compris le groupe d’étoiles connu sous le nom de Nébuleuse du crabe, dont ils ont démontré qu’il s’agissait d’un vestige de la supernova apparue en 1054. On attribue à Oort la promotion de la radioastronomie dans ses premières années et la mise des Pays-Bas à l’avant-garde de l’astronomie d’après-guerre.
Les observations d’Oort ont montré qu’il y a beaucoup plus de masse dans l’univers que ce qui peut être détecté visuellement. Il s’agissait d’une reconnaissance pionnière de la « masse manquante » ou de la « matière noire » non détectée qui constituerait plus de 90% de l’univers.
Oort est surtout connu des étudiants occasionnels en astronomie pour ses découvertes dans ce qui pour lui était une ligne de touche, l’étude des comètes. En traçant leurs trajectoires, Oort a tracé les comètes dans une région à la périphérie du système solaire. Il a théorisé que dans un passé lointain, une planète qui occupait une position entre Mars et Jupiter a explosé, envoyant la majeure partie de sa matière dans l’espace interstellaire, mais un petit pourcentage de la matière s’est retrouvée piégée dans une région à peu près 4 000 fois plus éloignée de notre soleil que Pluton. Des fragments de ce matériau sont parfois tirés par la gravité de l’extérieurplanettes ou une étoile qui passe sur une orbite autour du soleil. La région qui est le berceau des comètes est devenue connue sous le nom de nuage d’Oort.
