L'astronomie citoyenne à la chasse aux naines brunes

Publié par Adrien le 04/01/2021 à 09:00
Source: ASP
L'astronomie reçoit actuellement un coup de pouce de citoyens des quatre coins du monde. Plus de 100 000 contributeurs mettent leurs yeux au service de la quête de mystérieux objets célestes pas faciles à observer.


Représentation d'artiste d'une naine brune (Une naine brune est un objet insuffisamment massif pour être considéré comme une...) en orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps...) autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne...) d'une naine blanche (Une naine blanche est un objet céleste gazeux issu de l'évolution d'une étoile de...). NOIRLab / NSF/ AURA/ P. Marenfeld

Avec le projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a...) Backyard Worlds: Planet (Un Planet est un site Web dynamique qui agrège le plus souvent sur une seule page, le contenu...) 9, ces passionnés pistent les naines brunes, des "presque étoiles" moins massives et surtout moins brillantes. Comme cette faible luminosité (La luminosité désigne la caractéristique de ce qui émet ou réfléchit...) complique leur détection, rien de tel que l'oeil humain pour repérer ces petits points mouvants dans les cartes du ciel (Le ciel est l'atmosphère de la Terre telle qu'elle est vue depuis le sol de la planète.).

"Le déplacement ( En géométrie, un déplacement est une similitude qui conserve les distances et les angles...) de petits objets peu lumineux au sein d'une galaxie (Une galaxie est, en cosmologie, un assemblage d'étoiles, de gaz, de poussières et de...) étendue amène beaucoup de confusion pour les algorithmes mais là, nos yeux excellent. Et lorsque des milliers de personnes fouillent la base de données (En informatique, une base de données (Abr. : « BD » ou...), cela multiplie d'autant les trouvailles", résume Jonathan Gagné, professeur associé à l'Université de Montréal (L’Université de Montréal est l'un des quatre établissements d'enseignement...) et conseiller scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui...) au Planétarium (Le terme planétarium désigne le dôme présentant une reproduction du ciel avec...).

Backyard Worlds: Planet 9 rassemble plus d'un million (Un million (1 000 000) est l'entier naturel qui suit neuf cent quatre-vingt-dix-neuf...) d'images à décortiquer issues des bases de données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent...) de nombreux télescopes de l'Association des universités pour la recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue...) en astronomie (L’astronomie est la science de l’observation des astres, cherchant à expliquer...) (AURA), images récoltées à travers le projet américain NOIRLab. Si le siège est à Tucson, en Arizona, les télescopes sont aussi bien en Arizona (Kitt Peak National Observatory) qu'à Hawaï (Hawaï ou Hawaii (en hawaïen : Hawai‘i ; en anglais : Hawaii) est un...) (Gemini North) et au Chili (Gemini South et Vera C. Rubin Observatory).

Le programme Globe at Night -pour sensibiliser les citoyens à la pollution (La pollution est définie comme ce qui rend un milieu malsain. La définition varie selon le...) lumineuse- était un autre de ces projets où les yeux des astronomes amateurs de la planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de...) avaient été sollicités pour faire avancer la science (La science (latin scientia, « connaissance ») est, d'après le dictionnaire...). Car la contribution de plusieurs milliers de volontaires accélère les trouvailles: près de 100 nouvelles naines brunes sont décrites dans une récente étude, soit vingt fois plus que les précédentes publications de cette équipe de scientifiques, avant qu'elle ne s'allie avec les citoyens. Cette nouvelle étude est d'ailleurs co-signée par plusieurs de ces citoyens astronomes amateurs.

L'Observatoire québécois du Mont-Mégantic a été l'un des deux à identifier les cibles les plus prometteuses pour pointer le télescope spatial Spitzer (Le télescope spatial Spitzer est le plus gros télescope infrarouge lancé par la NASA. Ces...), ajoute le Pr Gagné.

Ces 100 000 contributeurs sont rassemblés autour de l'application Zooniverse. Lorsque le participant repère un objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans...) proche et mouvant inconnu, il le signale à l'équipe de recherche. Les objets qui font l'objet de nombreux signalements sont analysés en priorité.

"Ce sont les pistes les plus prometteuses. Certains citoyens vont même contribuer de nombreuses autres façons, en plus de leurs yeux, en créant des outils informatiques", ajoute Jonathan Gagné.

Des citoyens derrière l'écran pour sonder le ciel

C'est en regardant une vidéo (La vidéo regroupe l'ensemble des techniques, technologie, permettant l'enregistrement ainsi que la...) TED parlant de ce projet d'astronomie de Zooniverse que Guillaume (Guillaume est un prénom masculin d'origine germanique. Le nom vient de Wille, volonté et Helm,...) Colin a eu le goût (Pour la faculté de juger les belles choses, voir Goût (esthétique)) de se joindre à l'aventure. Pour lui, les citoyens sont "des yeux et du temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le...) ; ce qui manque aux équipes de professionnels. Backyard Worlds est un modèle de développement pour ce type de projets", relève le médecin (Un médecin est un professionnel de la santé titulaire d'un diplôme de docteur en...) français âgé de 40 ans.

Cet astronome (Un astronome est un scientifique spécialisé dans l'étude de l'astronomie.) amateur aime regarder les "classiques" à son télescope (Un télescope, (du grec tele signifiant « loin » et skopein signifiant...): Saturne, Jupiter, la Lune (La Lune est l'unique satellite naturel de la Terre et le cinquième plus grand satellite du...), mais son intérêt pour l'astrophysique (L’astrophysique (du grec astro = astre et physiqui = physique) est une branche...) s'est renforcé avec le fait d'être en interaction (Une interaction est un échange d'information, d'affects ou d'énergie entre deux agents au sein...) avec les professionnels de la NASA (La National Aeronautics and Space Administration (« Administration nationale de...) et d'autres amateurs. Ma vision de l'univers (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.) n'a pas trop changé, mais j'ai développé des notions de calcul astronomique, et j'ai pu réviser les sinus (En mathématiques, les fonctions trigonométriques sont des fonctions d'angle importantes pour...) et cosinus (En mathématiques, les fonctions trigonométriques sont des fonctions d'angle importantes pour...)". Il ajoute qu'il ne connaissait pas les naines brunes avant de plonger.

"Le fait de pouvoir découvrir un objet céleste (Un astre, ou objet céleste est un objet de l'Univers. Les règles d'accès et...) avant tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou...) le monde (Le mot monde peut désigner :) est un sentiment incroyable: je suis le premier humain à poser mes yeux sur cet objet en sachant ce que c'est ! Par la suite, le même sentiment arrive avec les objets plus froids et rares comme une naine T. Le fait que l'équipe du Dr Marc Kuchner nous fasse participer à leurs réunions en visioconférence nous valorise beaucoup. C'est très important pour la motivation (La motivation est, dans un organisme vivant, la composante ou le processus qui règle son...)."

"Enfin, cerise (La cerise est le fruit comestible du cerisier. C’est, après la fraise, le plus...) sur le gâteau, nous sommes mentionnés comme co-auteurs en cas de publication impliquant une de nos découvertes. Je publie des articles en médecine (La médecine (du latin medicus, « qui guérit ») est la science et la...): pouvoir être co-auteur d'un papier (Le papier (du latin papyrus) est une matière fabriquée à partir de fibres...) dans une autre spécialité, c'est top !"

Même enthousiasme pour l'autre astronome amateur français rejoint. "Même si je suis toujours ravi de profiter d'une nuit claire pour observer les étoiles, je n'ai pas utilisé de télescope depuis plus de 10 ans. L'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les...) de milliers de corps célestes situés en dehors de notre système solaire (Le système solaire est un système planétaire composé d'une étoile, le...) m'a permis de mieux prendre conscience de l'immensité vertigineuse de l'espace", confie Léopold Gramaize, âgé de 27 ans.

Cet attaché d'administration de l'État à la préfecture de police de Paris (Paris est une ville française, capitale de la France et le chef-lieu de la région...) considère lui aussi que les citoyens sont particulièrement utiles pour ce type de recherche impliquant un volume (Le volume, en sciences physiques ou mathématiques, est une grandeur qui mesure l'extension...) important de données. "Dans de nombreuses situations, l'observation humaine reste plus précise que l'intelligence artificielle (L'intelligence artificielle ou informatique cognitive est la « recherche de moyens...)."

"Au-delà de la satisfaction d'avoir apporté ma petite pierre à la science, je trouve cette démarche très enrichissante car elle nous incite à faire preuve d'entraide, de curiosité et de créativité", ajoute celui qui a bricolé des programmes et des requêtes informatiques pour mieux identifier les objets possédant certaines caractéristiques spécifiques, parmi les milliards de sources fournies à ces "astrocitoyens".

Cet équivalent d'un aimant (Un aimant est un objet fabriqué dans un matériau magnétique dur, c’est-à-dire dont le...) pour chercher une aiguille dans une botte de foin l'a aidé, dit-il, à identifier plusieurs naines brunes. "J'ai éprouvé une joie immense en réalisant que ce n'était pas le fruit (En botanique, le fruit est l'organe végétal protégeant la graine....) du hasard (Dans le langage ordinaire, le mot hasard est utilisé pour exprimer un manque efficient, sinon...), mais de ma compréhension du sujet qui semblait avoir franchi un cap. Même si j'ai toujours été fasciné par l'espace, mes connaissances se limitaient à des notions très générales et mon intérêt pour les naines brunes s'est construit au fil de mes recherches". Il est aussi l'auteur de l'image de WISEA 08062-0820, l'une des naines brunes qu'il a co-découvertes figurant dans l'article publié dans The Astrophysical Journal.

Un océan de naines brunes à découvrir

Les naines brunes sont des astres de faible masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un...) qui possèdent une basse température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et...) et ne subissent pas de fusion (En physique et en métallurgie, la fusion est le passage d'un corps de l'état solide vers l'état...) d'hydrogène (L'hydrogène est un élément chimique de symbole H et de numéro atomique 1.) -ce qui les empêche de briller comme notre étoile (Une étoile est un objet céleste émettant de la lumière de façon autonome, semblable à une...). Les plus froides ressemblent un peu à Jupiter, notre géante gazeuse (Les géantes gazeuses sont les plus grandes des planètes. Elles sont dites gazeuses, par...), du côté de la taille et des propriétés. On les situe entre une exoplanète (Une exoplanète, ou planète extrasolaire, est une planète orbitant autour d'une...) et une étoile. "Elles restent encore mystérieuses et on ignore même leur âge", note Jonathan Gagné.

Le travail de catalogage mené par le projet NOIRLab et cette participation de milliers de citoyens, ont permis de mettre à jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la...) près de 1500 naines brunes et même de rares paires de naine brune/naine blanche, soit la moitié des 3000 actuellement connues.

Jonathan Gagné estime qu'il se trouve une naine brune en moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de...) dans chaque "parsec (Le parsec (symbole pc) est une unité de longueur utilisée en astronomie. Son nom vient de la...)" cubique de notre galaxie -l'équivalent d'un cube (En géométrie euclidienne, un cube est un prisme dont toutes les faces sont carrées....) de 3,3 années-lumière de côté. Ce qui s'avère beaucoup. "Le mieux est de comparer cela aux étoiles. Avec la compilation d'un collaborateur, Eric Mamajek, on trouverait environ 9 étoiles dans le même volume. En d'autres mots, il y a environ 9 fois plus d'étoiles que de naines brunes", explique l'astrophysicien.

La NASA estime que notre galaxie compte entre 100 et 400 milliards d'étoiles. Il y aurait donc entre 11 et 44 milliards de naines brunes à découvrir. Autant dire que ces milliers d'amateurs ont encore du travail devant eux !
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