Transcription

• Speaker #0

  Bonjour et bienvenue sur les podcasts de Daily Science. Connaissez-vous la mélodie du cosmos ? Oui, le cosmos, les étoiles, les galaxies, l'univers, en fait, résonnent de multiples bruits à qui sait les écouter. Bien sûr, dans le cosmos, il n'y a pas d'atmosphère, donc il n'y a pas de son. Néanmoins... Nous rencontrons aujourd'hui Arthur Choplin, astrophysicien à l'Université libre de Bruxelles et plus particulièrement à l'Institut d'astronomie et d'astrophysique de l'ULB. Sa particularité? Il s'intéresse aux étoiles, à leurs vibrations, mais aussi à la musique. Et c'est donc tout naturellement que nous parlons avec lui de la sonification de divers phénomènes astrophysiques. Je suis Christian Du Brulle, et je vous emmène à la rencontre d'Arthur Choplin. Bonjour Arthur.

• Speaker #1

  Bonjour Christian, bonjour.

• Speaker #0

  Alors nous sommes à l'Université Libre de Bruxelles, à l'Institut d'Astronomie et d'Astrophysique, où tu travailles. Tu es astrophysicien et tu t'intéresses plus particulièrement, et c'est de ça que nous parlons aujourd'hui, à la sonification du cosmos. Arthur. La sonification du cosmos, ça porte sur quoi ?

• Speaker #1

  Sonifier, ça veut dire traduire un signal en son, un signal observé en son. Peut-être, déjà, on peut commencer par dire que dans le cosmos, c'est assez vide et que le son a besoin d'un milieu matériel pour se propager, l'air par exemple, ou l'eau. Mais dans le vide, le son ne peut pas se propager, donc on ne peut pas recevoir directement des sons de l'espace. Mais on peut les sonifier. Sonifier, c'est un exemple avec le... Le compteur Geiger, ce compteur qui mesure la radioactivité. C'est un exemple de sonification. Si on se promène dans une forêt radioactive, on n'entend rien. Mais si on allume notre compteur Geiger, il va sonifier cette radioactivité et se mettre à bipper. Donc on peut traduire des signaux reçus de l'espace, de la lumière par exemple, ou des fréquences, quelles qu'elles soient, la lumière c'est basé sur des fréquences, donc en son audible.

• Speaker #0

  Toi tu t'intéresses à tous les types de sons ou à tous les types d'événements sonifiables qui viennent du cosmos ?

• Speaker #1

  Oui, j'aime beaucoup cette idée de sonifier. Ça laisse beaucoup de liberté. Il y a plein de manières de sonifier. On peut essayer de rester le plus fidèle possible aux signaux reçus. On verra différents exemples. Ou alors, on peut prendre quelques libertés. Parce que les sonifications, des fois, elles ne sont pas forcément très, disons, mélodieuses. Mais on peut les transformer un peu pour rendre ça un peu plus joli.

• Speaker #0

  Arthur ? Ton intérêt pour la sonification des objets cosmiques vient aussi de ton intérêt pour la musique de manière plus fondamentale puisque non seulement tu as fait des études d'astrophysique mais aussi de musique.

• Speaker #1

  Oui, la musique occupe une assez grande place dans ma vie. Je n'en fais pas autant que je voudrais mais je suis musicien amateur. J'ai fait dix ans de piano au conservatoire et j'ai toujours joué du piano. Occasionnellement, ou plus ou moins fréquemment. J'aime beaucoup le jazz et j'ai fait aussi beaucoup de musique électronique, donc de musique assistée par ordinateur.

• Speaker #0

  On en reparlera à la fin de notre rencontre de manière peut-être un peu plus précise. Maintenant, tendons l'oreille. (Exemple sonification) Alors là Arthur, j'ai l'impression qu'on vient d'entendre une harpe, mais quel morceau joue-t-elle ?

• Speaker #1

  Elle joue les anneaux de Saturne . C'est une sonification que j'aime bien, qui a été faite par des Canadiens. C'est baser sur une photo qui a été prise par la sonde spatiale Cassini et qui s'est approchée de Saturne. Elle a étudié Saturne et a pris notamment une photo des anneaux de Saturne d'assez près, vue d'au-dessus. Ces anneaux de Saturne, quand on les regarde d'assez près, on voit des stries comme ça. Cela ressemble à des cordes et on ne voit plus la courbure des anneaux, on voit des lignes droites. Ça fait vraiment penser un peu à un code-barre, ou des cordes. Et en fait, l'idée de cette sonification, c'est d'imaginer qu'on gratte ces cordes. Et... et ça produit un son. Ce code-barre ce sont les anneaux. Dans cette image, il y a des zones claires qui correspondent à une note aiguë et des zones graves, c'est une note plus grave. Une zone claire, c'est une zone où il y a peut-être plus de glace. Ça apparaît plus clair, plus lumineux. Des zones sombres, c'est peut-être moins riche en glace, avec plus de roches. Et donc ça, c'est une note plus grave. Donc il y a vraiment une association, une correspondance entre le son entendu et la composition des anneaux.

• Speaker #0

  Maintenant qu'on a l'explication, est-ce qu'on peut réécouter cet extrait ? (Extrait de sonification) La musique des anneaux de Saturne, c'est quand même assez surprenant. On est très près de la Terre encore, on est dans le système solaire, on reste dans notre système solaire. Le cosmos est vachement plus grand. Y a-t-il d'autres astres qui sont musicalisés ou sonifiés ?

• Speaker #1

  Oui, on peut en sonifier plein. Un autre exemple, ce sont les étoiles. Par exemple, le Soleil. Le Soleil, on peut le sonifier. Il y a des sonifications des étoiles qui se font grâce à des données d'astérosismologie. Alors, l'astérosismologie, c'est une discipline assez récente qui étudie la sismologie des étoiles. Au même titre qu'on étudie la sismologie de la planète Terre, on peut étudier l'activité sismique des étoiles. Les étoiles, en fait, elles vibrent, elles ont une activité sismique, et on peut détecter ces variations, cette petite activité, ça se traduit par des variations de luminosité très faibles, mais qu'on arrive à détecter. Et ce qui est incroyable, c'est que ça nous renseigne sur l'intérieur des étoiles. Quand la Terre vibre, on a des informations sur sa structure interne. Ces variations de luminosité, cette activité sismique du Soleil ou des étoiles, ça donne des indices sur ce qui se passe à l'intérieur, sur le cœur. Ces vibrations des étoiles, ce sont des fréquences que l'on peut traduire en sons audibles. Ce ne sont pas des fréquences sonores, mais on peut les traduire en fréquences sonores pour écouter les étoiles. Donc voilà, ça, c'est le son du soleil, vraiment. (extrait de sonification) Donc c'est basé sur des données d'astérosismologie, donc de l'activité sismique du soleil. Bon, ben, c'est pas très... Voilà, c'est assez simple comme son, mais c'est comme ça. Un autre cas, c'est une étoile qui s'appelle 42 Draconis, qui est une étoile beaucoup plus grosse que le Soleil, une étoile géante. Les étoiles géantes vibrent à des fréquences plus élevées, elles produisent des sons plus graves avec des fréquences plus basses. Voilà le son de 42 Draconis, par exemple. Le soleil, c'est un peu le violon, et puis 42 draconis, le violoncelle ou la contrebasse. Donc plus une étoile est grosse, plus elle produit des sons graves, des basses fréquences.

• Speaker #0

  Arthur, là on vient d'entendre le soleil et puis une étoile un peu plus grosse que le soleil. Que se passe-t-il à la fin de vie d'une étoile ?

• Speaker #1

  Il y a plusieurs cas de figure. On peut prendre l'exemple d'une étoile massive, qui fait au moins, disons, 8 ou 10 fois la masse du soleil. Dans ces cas-là, à la fin de la vie de cette étoile, il y a un effondrement qui se produit, un collapse . L'étoile n'a plus assez d'énergie, de carburant, pour contrecarrer la force de gravité, donc c'est la gravité qui gagne, et l'étoile s'effondre sur elle-même . C'est le collapse. Et donc le cœur de l'étoile devient extrêmement dense, ça forme une proto-étoile à neutrons, donc un objet, un astre extrêmement compact, on en reparlera juste après, et donc au-dessus, les couches supérieures de l'étoile, l'enveloppe s'effondre et tombe vers le centre, rebondit, pour faire simple, sur... ce cœur ultra dense de l'étoile. Cela produit un rebond extrêmement violent qui éjecte la matière de l'étoile à peu près à la vitesse de la lumière dans l'Univers, et ça c'est une supernova. On appelle ça une supernova à effondrement de cœur. Et donc par exemple, la nébuleuse du Crabe. On peut observer de belles images de la nébuleuse du Crabe qui correspondent en fait à l'explosion d'une étoile massive. Et donc, ce qui reste à la fin, au centre, par exemple, de cette nébuleuse du Crabe, c'est le résidu de l'étoile qui était là avant, le cœur de l'étoile morte. Et donc, dans ce cas-là, c'est une étoile à neutrons, donc un astre très, très dense. Pour se donner une idée, c'est comme si on compressait un paquebot dans un grain de riz. Ça donne une idée de la densité d'un astre comme ça. Et voilà, et ces étoiles, donc, à neutrons, elles peuvent tourner sur elles-mêmes. Et donc, dans ce cas-là, on appelle ça des pulsars. Alors, un pulsar, c'est... un phare cosmique. Comme les phares en mer avec leurs faisceaux lumineux, un pulsar, ça émet un faisceau dans deux directions opposées, à 180 degrés. Et ces faisceaux, lorsqu'ils rencontrent la Terre, on peut les voir, pas dans le domaine visible, mais dans le domaine des rayons X, par exemple. Et on peut traduire ça en son. Donc on peut sonifier les pulsars, c'est quelque chose aussi qui est fait assez souvent. A chaque fois que le faisceau lumineux passe devant l'observateur, devant la Terre, on entend un bruit, un "clic".

• Speaker #0

  Et donc le pulsar que tu nous fais écouter maintenant ?

• Speaker #1

  C'est le pulsar du Crabe, qui fait à peu près 30 tours sur lui-même en une seconde. Donc voilà, voilà le pulsar du Crabe (extrait de sonification). C'est une étoile à neutrons qui tourne assez vite, qui fait 30 tours, mais il en existe de plein de types, et des pulsars qui tournent plus ou moins vite. Et par exemple, là, vous allez entendre un autre qui fait à peu près un tour sur lui-même en une seconde. (extrait de sonification)

• Speaker #0

  C'est presque un battement de cœur en fait.

• Speaker #1

  Oui, ça fait penser vraiment à un battement de cœur. Et il y en a qui tournent plus rapidement. Et il y en a un que j'aime bien, qui fait à peu près 440 tours sur lui-même en une seconde. Et alors 440 tours en une seconde, c'est aussi 440 événements par seconde. On peut dire que c'est 440 Hertz en fait. C'est une fréquence de 440 Hertz. Et 440 Hertz, c'est la fréquence de la note de référence en musique occidentale, en tout cas le "La 440".

• Speaker #0

  Eh bien, écoutons-le. (extrait de sonification)

• Speaker #1

  J'aime bien cette idée de dire que l'Etoile Polaire peut donner le nord au navigateur, mais que ce pulsar-là, il peut donner le "La" aux musiciens.

• Speaker #0

  Arthur, là, on parle d'étoiles isolées, finalement, qui vivent, qui se développent, qui meurent. Mais en fait, est-ce que dans notre univers, ou même simplement dans notre galaxie, les étoiles ne vivent-elles pas plutôt en couple ou en systèmes multiples ?

• Speaker #1

  Oui, elles vivent parfois seules et parfois en couple, à deux, à trois ou plus. En fait, ce phénomène se retrouve à toutes les échelles. La Terre et la Lune: c'est un système binaire. La Lune tourne autour de la Terre et ça vaut un peu pour tout. Des étoiles binaires, ça existe, on en connaît plein, des étoiles triples aussi. Et puis on connaît aussi même des étoiles à neutrons ou des pulsars doubles. Donc il arrive que ces pulsars ou ces étoiles à neutrons-là, qu'on vient d'entendre, elles vivent en couple. Et donc ça forme un système binaire. Ce système binaire de pulsars, là, ou d'étoiles à neutrons, ces deux étoiles à neutrons, elles sont prises dans une danse endiablée, une danse un peu macabre. C'est deux résidus d'étoiles, deux étoiles mortes qui dansent, comme ça, pendant des millions d'années. Mais le système perd de l'énergie, et puis ces deux astres, ils finissent par se rapprocher, et au bout d'un moment, inévitablement, ces deux astres fusionnent en fait. Donc on a une fusion d'étoiles à neutrons. Et c'est un événement qui est assez violent et qui produit, qui libère une énergie phénoménale et qui aussi, et ça c'est important, libère une bouffée d'ondes gravitationnelles. Les ondes gravitationnelles, c'est un peu difficile à imaginer, ce sont des ondes qui déforment l'espace-temps lui-même. On peut visualiser ça un petit peu comme des ondes produites par un caillou qu'on jette dans l'eau et qui crée, des ondes dans l'eau. Ici, ça reste des ondes mais qui vraiment... déforme l'espace-temps et se propagent dans l'espace à la vitesse de la lumière. Et ces ondes, elles finissent par atteindre la Terre et traverser la Terre. Maintenant, il y a des instruments extrêmement précis qui ont été construits depuis quelques années qui permettent de détecter ce passage d'ondes, cette bouffée d'ondes gravitationnelles qui a été envoyée par cette fusion.

• Speaker #0

  Et là aussi, ça donne matière à sonification.

• Speaker #1

  Oui, tout à fait. Ces ondes gravitationnelles, comme c'est des ondes, elles peuvent être caractérisées par une fréquence. Et donc, évidemment, ce n'est pas un son qu'on reçoit sur Terre, mais on peut traduire ces fréquences, ces ondes gravitationnelles reçues sur Terre, en sons audibles. Donc voilà ce que ça donne. (Extrait de sonification). On a vraiment entendu le dernier, c'est vraiment le moment qui correspond à la fusion de ces deux étoiles à neutrons. Et on appelle ça en anglais le TURP. On pourrait traduire ça par gazouillis. Je me demandais un petit peu au début pourquoi on appelle ça un gazouillis, mais en fait il y a un oiseau en Australie qui s'appelle le flûtiste balancé et qui produit un son un peu assez proche de celui qu'on a écouté. Donc encore une fois l'étoile à neutrons. (extrait de sonofication) Puis maintenant le chant de cet oiseau australien, le flûtiste balancé. (extrait du chant du flutiste balancé). J'aime bien cette idée que la fusion de ces deux peut se traduire par un petit gazouillis que l'on retrouve chez cet oiseau.

• Speaker #0

  Merci Arthur pour ces explications sur la sonification du cosmos. Terminons par ton autre facette, celle de musicien. Ces images cosmiques, ces sonifications t'inspirent évidemment et donnent lieu à des compositions de ta patte ?

• Speaker #1

  Oui, oui. C'est ce que j'ai fait dans une conférence astro-musicale que j'ai créée qui s'appelle "Cosmic Pulse", où je fais écouter et je discute de ces sonifications avec le public. Cela donne l'occasion de parler du cosmos et de ces objets. Et j'ai aussi créé pour l'occasion trois compositions musicales qui reprennent, pour certaines en tout cas, qui reprennent certains de ces sons. C'est un peu la matière première que j'ai utilisée pour faire des compositions musicales.

• Speaker #0

  Eh bien on va terminer par quelques notes d'une de tes compositions musicales. Merci beaucoup Arthur.

• Speaker #1

  Merci bien.

• Speaker #0

  C'était les podcasts de Daily Science. On parlait de sonification cosmique en compagnie de l'astrophysicien de l'ULB, Arthur Choplin. La prochaine fois que vous regarderez les étoiles dans le ciel, n'oubliez pas aussi de tendre l'oreille...