En mai 2009, en plein milieu de l'année mondiale de l'Astronomie, un jeune homme surnommé Sirius est suspecté de meurtre : dans la grande "salle Cassini" de l'Observatoire de Paris, juste au-dessous de son bureau où il travaillait à sa thèse, un cadavre a été découvert... Sirius se lance à la recherche de l'assassin et se retrouve entraîné dans une série d'autres meurtres tout aussi inexplicables qu'il va tenter d'élucider avec l'aide de l'épouse d'une des victimes et d'un vieux commissaire de police bourru peu respectueux des conventions.
Les crimes pourraient être l'oeuvre d'une Organisation mystique internationale, à moins qu'il ne s'agisse d'une affaire d'espionnage, ou de la vengeance d'un astronome lésé. L'affaire prend une dimension internationale avec la mort d'un prix Nobel aux Etats-Unis. Toute la communauté scientifique se sent menacée...
