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Posté par Redbran le Mardi 07/02/2017 à 12:00
Un nouveau logiciel pour voir les étoiles les plus lointaines
Un nouveau logiciel d'analyse pourrait déclencher un véritable Big Bang dans l'astrophysique européenne.


Galaxies spirales IC 2163 et NGC 2207. © ESA/NASA/HUBBLE
Un logiciel de pointe a été développé afin d'aider les astrophysiciens à voir les galaxies (Galaxies est une revue française trimestrielle consacrée à la science-fiction. Avec ce titre elle a connu deux existences, prenant par ailleurs la...) lointaines comme jamais auparavant. Avec le lancement prochain de missions spatiales de nouvelle génération, le projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et l’intégration d’une...) permettra aux scientifiques européens de tirer pleinement parti des données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) les plus récentes.

Lorsqu'ils voyagent dans le cosmos, les astronomes voyagent aussi dans le temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.): les galaxies distantes sont si lointaines que leur lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm (violet) à 780nm (rouge). La lumière est intimement...) met des milliards d'années à nous parvenir. La découverte de ces systèmes stellaires revient à observer l'Univers (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.) tel qu'il était peu de temps après le Big Bang (Le Big Bang est l’époque dense et chaude qu’a connu l’univers il y a environ 13,7 milliards d’années, ainsi que...). Ces images, dites "profondes", sont essentielles pour comprendre les débuts de l'Univers et son évolution, mais il est souvent difficile d'obtenir des images nettes et claires de ces objets lointains.

Une fenêtre sur le passé (Le passé est d'abord un concept lié au temps : il est constitué de l'ensemble des configurations successives du monde et s'oppose au futur sur une...)

"Ces galaxies sont si éloignées que les astrophysiciens ont souvent besoin (Les besoins se situent au niveau de l'interaction entre l'individu et l'environnement. Il est souvent fait un classement des besoins humains en trois grandes catégories : les besoins primaires, les besoins...) d'utiliser plusieurs télescopes", explique le professeur Adriano Fontana de l'Observatoire astronomique (Un observatoire astronomique est un lieu destiné à l'observation astronomique. Les laboratoires modernes sont largement dotés d'instruments scientifiques; d'abord...) de Rome de l'INAF, coordinateur du projet ASTRODEEP. "Les données collectées depuis des instruments optiques et, par exemple, infrarouges, ont souvent des propriétés différentes et il peut être difficile de les combiner. Le même objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois dimensions, qui a une fonction précise, et qui peut être désigné par une étiquette...) observé avec plusieurs télescopes peut apparaître de façon très différente (En mathématiques, la différente est définie en théorie algébrique des nombres pour mesurer l'éventuel défaut de dualité d'une application définie à l'aide de la...)."

Pour surmonter ce problème, le projet ASTRODEEP a développé un nouveau logiciel (En informatique, un logiciel est un ensemble d'informations relatives à des traitements effectués automatiquement par un appareil informatique. Y...) capable de donner un sens (SENS (Strategies for Engineered Negligible Senescence) est un projet scientifique qui a pour but l'extension radicale de l'espérance de vie humaine. Par une évolution progressive allant du ralentissement du...) aux nombreuses données transmises par les meilleurs satellites et télescopes de l'ESA et de la NASA (La National Aeronautics and Space Administration (« Administration nationale de l'aéronautique et de l'espace ») plus connue sous son abréviation NASA, est l'agence gouvernementale responsable du programme spatial des États-Unis...). Il utilise les meilleures images d'un objet donné, puis extrait les informations cachées dans des images de résolution moins élevée, en les analysant grâce à des techniques mathématiques (Les mathématiques constituent un domaine de connaissances abstraites construites à l'aide de raisonnements logiques sur des concepts tels que les nombres, les figures, les structures et les...) sophistiquées. Les astrophysiciens peuvent ainsi reconstruire l'histoire de l'Univers avec une précision sans précédent.

"Nous avons utilisé le nouveau logiciel sur les données existantes afin de voir des étoiles lointaines", explique M. Fontana. "La plupart des étoiles sont nées dans des endroits envahis par la poussière, ce qui rend difficile l'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le plaisir procuré explique la très grande...) de ces objets très lointains. En combinant des images optiques et infrarouges, nous pouvons voir à travers la poussière et estimer combien de nouvelles étoiles y sont cachées. Nous voyons d'énormes quantités de nouvelles étoiles dans les galaxies lointaines, mais plus nous nous rapprochons du Big Bang, moins il y a de poussière. C'est ce à quoi nous nous attendions, et nous pouvons maintenant le constater."


Satellite: Euclid -Vue d'artiste (Est communément appelée artiste toute personne exerçant l'un des métiers ou activités suivantes :) d'Euclide (Euclide, en grec ancien Εὐκλείδης Eukleidês (né vers -325, mort vers -265 à Alexandrie) est un...) - © ESA/C. Carreau

Regarder vers l'avenir

Si le projet permet aux astrophysiciens de voir dans le passé lointain comme jamais auparavant, il est aussi résolument tourné vers l'avenir. La technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) logicielle développée (En géométrie, la développée d'une courbe plane est le lieu de ses centres de courbure. On peut aussi la décrire comme l'enveloppe de la famille des...) par ASTRODEEP est en cours d'évaluation en vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.) de son adoption par l'ESA pour analyser les données du satellite (Satellite peut faire référence à :) Euclid, don't le lancement est prévu en 2020. Le principal objectif de cette mission est de résoudre le mystère de la "matière noire (En astrophysique, la matière noire (ou matière sombre) désigne la matière apparemment indétectable, invoquée pour rendre compte d'effets inattendus, notamment au sujet des...)" et de "l'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) noire". De son côté, la NASA prévoit de lancer le télescope spatial (Un télescope spatial est un télescope placé au delà de l'atmosphère. Le télescope spatial présente l'avantage par rapport à son homologue terrestre de ne pas...) James Webb (JWST) au cours des prochaines années.


The James Webb Space Telescope (Vue d'artiste d'Euclide) © ESA
"Nous voulions préparer des outils pour que les scientifiques européens puissent exploiter efficacement les données qui seront fournies par ces missions", explique le professeur Fontana. "Nous avons également embauché pas moins de 14 jeunes chercheurs pour ce projet, et beaucoup d'entre eux ont obtenu des postes permanents."

Selon le professeur Fontana, la prochaine étape consistera à utiliser ces nouveaux outils logiciels sur de nouvelles données, en particulier lorsque ces nouveaux instruments seront mis en service. À cet égard, l'Europe (L’Europe est une région terrestre qui peut être considérée comme un continent à part entière, mais aussi comme...) est bien placée pour jouer un rôle de premier plan en astrophysique (L’astrophysique (du grec astro = astre et physiqui = physique) est une branche interdisciplinaire de l'astronomie qui concerne principalement la physique et l'étude des propriétés des objets...). "Le coût de ces infrastructures est considérable: 8 milliards de dollars pour le JWST et plus d'un milliard (Un milliard (1 000 000 000) est l'entier naturel qui suit neuf cent quatre-vingt-dix-neuf millions neuf cent quatre-vingt-dix-neuf mille neuf cent quatre-vingt-dix-neuf...) d'euros pour Euclid. L'investissement dans ce projet est bien plus modeste, mais les avancées qu'il nous apporte sont considérables en regard de son coût", conclut le professeur Fontana.

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Source: CORDIS-Europa