Un astronome dévoile la réalité du métier d’observateur d’étoiles

Jodie Foster, au volant, dévalant un chemin de terre à toute vitesse, hurlant des coordonnées depuis le ciel dans un talkie-walkie, comme dans le film de science-fiction Contact ( 1997 ). Des salles de contrôle bourdonnantes de « amplifiez ce signal ! ». Des découvertes en temps réel. Voilà ce que j’imaginais quand mon directeur de thèse m’a annoncé que j’effectuerais des observations au télescope.

Retour à 2 heures du matin, en avril dernier, au sommet d’une montagne de La Palma, à une altitude qui fait oublier qu’on est aux Canaries. Il faisait un froid glacial et j’étais vêtu légèrement, comme il se doit pour cet archipel ensoleillé. J’ai failli laisser tomber ma tasse en essayant de fermer le porte du télescope à cause du vent.

Du café et de quoi manger m’attendaient à deux minutes de là, dans le bâtiment de service. Dans l’obscurité, une bourrasque a soulevé un morceau de tissu et m’a fait sursauter. Je suis tombé en moins de 30 secondes. Des vents de 40 km/h ne sont pas rares à l’observatoire ; j’étais tout simplement totalement pris au dépourvu.

Assise sur la route, je déplorais la perte de ma dignité. Et je levai les yeux. Pour la première fois de ma vie, je vis la Voie lactée directement. Elle colorait le ciel, me rappelant brutalement mon insignifiance. Rien dans ma vie ne s’y était jamais comparé. Je me suis autorisée à savourer ce spectacle pendant dix minutes. Puis, le travail m’appela : j’avais besoin d’un café et je n’avais pas encore dit à mon collègue quelle étoile serait la prochaine à observer.

Comment se préparer à une nuit d’observation ?

Une nuit d’observation au télescope commence l’après-midi. Vers 16 heures, mon collègue, qui me formait à l’utilisation du télescope, et moi-même nous sommes rendus au Télescope Optique Nordique . C’est un instrument magnifique, d’un diamètre de 2,56 mètres. Il capte suffisamment de lumière stellaire pour effectuer des mesures d’une extrême précision.

Chaque instrument et filtre devait être testé avec soin. De mon côté, cela impliquait d’écrire quelques lignes de code. L’opérateur du télescope vérifiait le bon fonctionnement de l’ensemble et installait le matériel. Pendant les étalonnages, je planifiais les observations de la nuit.

Le temps d’observation au télescope étant limité, je devais optimiser chaque seconde, car je n’avais que trois nuits à disposition. Hollywood ne m’avait pas préparé à la quantité de tableaux Excel que cela implique. Ce type de planification exige un équilibre délicat entre de nombreux facteurs. Par exemple, observer successivement des étoiles proches les unes des autres dans le ciel nocturne afin de ne pas perdre trop de temps à réorienter le télescope.

Une fois l’étalonnage et la planification terminés, j’ai contemplé le coucher du soleil. C’était magnifique, mais aussi un avertissement : la journée de travail allait bientôt commencer. Si vous arrivez au bon moment, vous pourrez peut-être apercevoir un petit cortège d’astronomes en voiture, se rendant à leurs télescopes respectifs.

La montagne s’anima lorsque ses dômes s’ouvrirent, captant les premières lueurs des étoiles. L’observatoire qui la surplombe abrite plus de 20 télescopes, spécialisés dans l’observation des supernovas et des exoplanètes (toute planète située au-delà de notre système solaire).

La nuit elle-même

Vers 20 heures, la première lumière d’une étoile – HD153557, en l’occurrence une étoile naine située à environ 59 années-lumière – pénétra dans le télescope. C’est toujours un moment particulier. Le bourdonnement du dôme en mouvement, l’ouverture des volets, l’apparition des premières traces de données sur les écrans… J’ai pris une gorgée de mon café, monté le son d’un morceau des années 80 et j’étais soulagé de savoir que je serais encore à ma place dans douze heures.

Cette nuit-là avait commencé comme prévu. Le temps était parfait, pas un nuage à l’horizon, et le télescope fonctionnait à merveille. En un rien de temps, notre tableur se remplissait lentement d’observations. Je savais que cette tranquillité ne durerait pas. Jusqu’alors, j’avais déjà passé dix nuits d’observation avec deux télescopes différents, et jamais rien n’était venu perturber mon plan d’observation, minutieusement organisé. Généralement, un nuage passe juste devant une étoile que j’essaie d’observer, ou il pleut, ce qui nous oblige à fermer le dôme. Mais, tous les deux ou trois soirs, il se passe quelque chose d’un peu plus excitant.

Un courriel reçu juste avant minuit nous a alertés d’une opportunité d’observation . Il s’agit d’observations urgentes, d’un événement à ne pas manquer. C’était un sursaut gamma , l’un des phénomènes les plus violents de l’Univers, plus d’un billion de fois plus lumineux que notre Soleil. L’événement a été détecté par un satellite et nous avons reçu l’alerte par courriel pour demander une observation.

Les sursauts gamma ne font pas partie de mon domaine d’expertise ; je fais des recherches sur des étoiles comme le Soleil et les planètes qui orbitent autour d’elles. Des étoiles bien moins explosives. Entre le changement des instruments d’observation, la rotation du dôme et la vérification des étalonnages, j’essayais aussi d’emmagasiner un maximum d’informations sur ce qu’est un sursaut gamma. C’est sans doute à ce moment-là que j’ai été le plus proche de vivre mon « moment Jodie Foster », et cela s’est finalement traduit par une image floue et un peu décevante, qui s’est chargée très lentement à l’écran.

Après l’observation du sursaut gamma, le silence retomba dans la salle de contrôle. Je retournai à mes tableurs, trébuchant en essayant d’attraper un café. Un sentiment de solitude m’envahit, mais la vue d’un autre dôme tournant au clair de lune, une fois dehors, et le souvenir des autres astronomes fatigués, tous travaillant sous les mêmes étoiles, apaisèrent cette impression.

Il était 8h30 du matin quand je suis enfin rentré dans ma chambre. Prêt pour une douche, un lit, et me réveiller dans cinq heures pour recommencer.

Le résultat scientifique final

En réalité, l’interprétation scientifique se fait rarement en temps réel. Les mesures du télescope sont d’abord nettoyées et calibrées par un logiciel, qui les transforme en spectres exploitables. Ensuite, j’applique mon propre code d’analyse à ces spectres. Pour moi, cela se produit bien plus tard, à mon bureau à Birmingham, une fois mon rythme de sommeil régularisé. Ces observations précises nous ont permis d’obtenir des spectres stellaires : lorsque la lumière d’une étoile se décompose en un arc-en-ciel, il en résulte des motifs qui révèlent sa température et sa composition chimique.

Les nuits d’observation consistent le plus souvent à modifier des feuilles de calcul, à boire beaucoup de café et à succomber progressivement au délire du manque de sommeil.

Certaines d’entre elles annoncent des signes avant-coureurs alarmants. D’autres finissent par être complètement masquées par les nuages, vous permettant ainsi d’aller vous coucher plus tôt.

Il n’y a pas de moment décisif où l’on se dit « amplifiez ce signal », mais il y a une joie discrète et constante à cataloguer et à comprendre les étoiles qui pourraient un jour révéler qu’elles abritent une autre Terre. Hollywood ne m’a pas préparé à la démarche scientifique. Mais il a parfaitement retranscrit ce sentiment d’émerveillement et de fascination.

Alix Violet Freckelton

Chercheur associé – Soleil, étoiles et exoplanètes, Université de Birmingham