James Webb : Les astronomes amateurs aussi vont contribuer aux découvertes du télescope

COSMOS Le télescope spatial, grand frère d’Hubble, ne devrait plus tarder à être opérationnel. Et il sera très sollicité par les scientifiques, rendant son temps précieux. Des astronomes amateurs, comme le Caennais Bruno Guillet, aident à ne pas le gaspiller

Fabrice Pouliquen
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En observant des exoplanètes ou des occultations d'étoile par des asteroïdes, les astronomes amateurs peuvent rendre bien des services aux professionnels.
En observant des exoplanètes ou des occultations d'étoile par des asteroïdes, les astronomes amateurs peuvent rendre bien des services aux professionnels. — @Canva
  • Parti le 25 décembre, le James Webb Space Télescope (JWST), plus grand et plus puissant télescope jamais envoyé dans l’Espace, affine la mise au point de ses instruments, dernière étape avant de se lancer dans le grand bain.
  • Ces futures observations sont déjà bien préparées pour ne pas gaspiller son temps, notamment à l’aide d’astronomes amateurs. Le Caennais Bruno Guillet a ainsi contribué à planifier l’observation d’une exoplanète que le JWST visitera à l’automne.
  • Un exemple typique de l’apport des sciences participatives en astronomie. Il y en a d’autres, assure Franck Marchis, directeur scientifique d’Unistellar, fabricant de télescopes numériques et qui anime une communauté de 5.000 astronomes amateurs.

HD80606b. L’ exoplanète – ces planètes qui tournent autour d’une autre étoile que notre soleil – est nichée dans la patte avant de la constellation de la Grande Ourse, à 190 années-lumière de nous. Cette géante gazeuse, classée dans la catégorie des Jupiter chaudes, n’en est pas moins une aiguille – plutôt une micropoussière – dans la botte de foin qu’est l’Univers.

C’est pourtant vers celle-ci que le James Webb Space Telescope (JWST) devrait pointer ses instruments vers octobre pour l’une de ses premières observations. Parti le 25 décembre, le plus grand et plus puissant télescope jamais envoyé dans l’Espace est arrivé un mois plus tard à son poste d’observation, à 1,5 million de kilomètres de la Terre, et calibre depuis ses instruments avant d’être pleinement opérationnel. « Pas avant six mois »,  tablait-on, au moment du lancement, à l’Agence spatiale européenne (ESA).

Chasseurs d’exoplanètes

Avec sa vision infrarouge, le JWST pourrait permettre de grandes avancées, notamment d’en apprendre plus sur l’habitabilité des exoplanètes. Voilà pourquoi le grand frère d’Hubble s’intéresse à HD80606b. « Les astronomes veulent étudier son atmosphère pour mieux comprendre les phénomènes météorologiques qui s’y jouent », raconte Bruno Guillet, enseignant-chercheur en physique appliquée à l’université de Caen Normandie le jour (laboratoire GREYC), astronome amateur la nuit, depuis son jardin.

L’observation donnera lieu à un article scientifique dans lequel Bruno Guillet devrait être mentionné. Oui, oui. Car le Caennais a contribué à sa réussite, à son échelle, avec d’autres amateurs du monde entier. Les scientifiques voudront observer HD80606b lors de son transit, « lorsque l’exoplanète passe entre nous et son étoile », explique Franck Marchis, astronome franco-américain, chercheur au Seti Institute et directeur scientifique  d’Unistellar, entreprise marseillaise qui conçoit des télescopes numériques. Avec HD80606b, on sait que le transit a lieu tous les 111 jours. « Mais les astronomes qui souhaitent l’observer avaient besoin de plus de précisions pour préparer au mieux cette observation et éviter de braquer le JWST deux heures trop tôt ou trop tard, reprend Bruno Guillet. En novembre, via  Nasa Exoplanet Watch, un programme de sciences participatives de l’agence spatiale américaine, ils ont demandé aux astronomes amateurs d’observer un transit de HD80606b pour en préciser les éphémérides, chronométrer sa durée etc. Le Caennais a répondu présent, avec d’autres amateurs du monde entier. « C’était le 7 décembre dernier », précise-t-il.

Un réseau précieux de petits télescopes présents aux quatre coins du globe

L’illustration parfaite du plus que peuvent apporter les astronomes amateurs, pour Franck Marchis. « Dans bien des cas, il est très utile aussi d’avoir un réseau de petits télescopes, mobiles et présents partout sur le globe, lance-t-il. C’est l’assurance d’avoir toujours quelqu’un pour observer un événement inédit. » Et de prémâcher la tâche des télescopes professionnels. C’est toute la finalité d’ailleurs des télescopes numériques d’Unistellar, parfaits pour les sciences participatives. « Il suffit d’entrer les coordonnées célestes de l’objet que l’on souhaite observer pour que le télescope pointe automatiquement dans cette direction, reprend Franck Marchis. On peut être un complet néophyte et très vite faire des observations passionnantes. »

Depuis son lancement en 2016, Unistellar s’est construit petit à petit une communauté de 5.000 amateurs et dont Bruno Guillet est l’un des membres les plus actifs. « L’an dernier, cette communauté a réalisé 413 observations d’exoplanètes, dont une située à plus de 2.700 années-lumière », compte Unistellar.

Là encore, l’idée est d’aider des scientifiques. En avril 2018, la Nasa a mis en orbite Tess, un télescope spatial lui aussi, consacré à la recherche d’exoplanètes. Pas facile puisque la proximité de ces planètes avec leur étoile est si grande que leur lumière est complètement noyée dans celle-ci. « Pour se faire, Tess détecte et observe leur transit, le moment où on va voir l’ombre du corps céleste se dessiner et l’intensité lumineuse de son étoile diminuer, facilitant son observation. » Mais une seule observation ne suffit pas à certifier qu’on a devant les yeux une exoplanète. « Il faut observer d’autres de ces transits, ce que Tess n’a pas le temps de faire… contrairement aux astronomes amateurs, pointe Franck Marchis. Le télescope spatial a ainsi repéré près de 10.000 potentielles exoplanètes, dont 5.000 confirmées par la suite. Reste à en faire de même pour l’autre moitié. » Ce travail de fourmi bénéficie aussi, indirectement, au JWST, puisque le télescope sera pointé sur les exoplanètes les plus intéressantes repérées par Tess.

Enseignant-chercheur en physique appliqué à l'Université de Caen le jour, Bruno Guillet se enfile sa casquette d'astronome amateur la nuit et collabore à des projets de sciences participatives. ? / Photo Bruno Guillet
Enseignant-chercheur en physique appliqué à l'Université de Caen le jour, Bruno Guillet se enfile sa casquette d'astronome amateur la nuit et collabore à des projets de sciences participatives. ? / Photo Bruno Guillet - / Photo Bruno Guillet

Ne pas gaspiller le temps précieux du JWST

D’autres contributions similaires d’amateurs à la bonne réussite du JWST pourraient suivre, estime Franck Marchis. Une certitude : « Le « temps de télescope » sur James Webb sera très précieux tant la demande est forte, indique Franck Marchis. Pas question de perdre son temps en le pointant par exemple deux heures trop tôt vers une exoplanète qui n’aura pas encore commencé son transit. »

En attendant que les besoins se précisent, les astronomes amateurs ont déjà fort à faire avec les programmes de sciences participatives en cours. Jusqu’à début mai, Unistellar appelle notamment sa communauté à braquer ses télescopes sur la comète C/2021 O3. Venue du nuage de Oort, à 100.000 unités astronomiques de nous (très très loin), « elle passe en ce moment dans notre système solaire et il est probable qu’elle soit visible tout mai, indique Franck Marchis. Non seulement le spectacle devrait être éblouissant, mais sera aussi scientifiquement intéressant d’observer le comportement de la comète à l’approche de notre Soleil. » Les données récoltées seront envoyées au Seti Institute, qui espère en apprendre plus sur la composition interne de cette comète.

Outre les exoplanètes, l’autre grand dada de la communauté Unistellar – 395 observations l’an dernier – est l’observation d’astéroïdes. « A un moment précis, lorsqu’ils se retrouvent entre nous et leur étoile, précise Franck Marchis. Depuis la Terre, on voit alors l’ombre de l’astéroïde, ce qui permet de mieux en déterminer la taille et la forme. » Des informations bien utiles à la réussite de missions spatiales. Notamment celle dela sonde Lucy, partie le 16 octobre dernier pour visiter un astéroïde de la ceinture principale (entre Mars et Jupiter) – elle y sera en 2025 – puis sept asteroïdes troyens de Jupiter. « Elle passera relativement vite au-dessus de ces objets, si bien que la Nasa a besoin d’un maximum d’informations pour peaufiner sa trajectoire, savoir à quel moment braquer tel ou tel instrument sur une partie intéressante de l’astéroïde », raconte Franck Marchis.

Peut-on apporter sa pierre à l’édifice quand on n’a pas de télescope ?

Il n’y en a pas besoin en tout cas pour participer à « Planet Patrol ». Lancé par la Nasa en 2020, le programme demande aux citoyens d’analyser, aux côtés d’astronomes professionnels, les images ramenées par le télescope Tess pour tenter d’y distinguer les vraies planètes des artefacts. L’œil humain est plus efficace pour distinguer les imposteurs que le traitement automatisé par robot, justifiait l’agence spatiale américaine.

Jean-Luc Dauvergne cite la Junocam, un appareil photo greffé sur la sonde Juno, en ce moment en orbite autour de Jupiter, et dont le fonctionnement repose sur les sciences participatives. « La Nasa propose au grand public de voter pour les cibles sur lesquelles braquer la Junocam à chaque survol de Jupiter, à partir des observations de la planète postée par des amateurs », raconte-t-il. Plutôt ludique, donc. « Mais c’est souvent le but recherché dans les projets de sciences participatives, reprend-il. C’est une façon pour les agences spatiales et les observatoires de communiquer auprès du grand public. »