Jamais auparavant la science n'avait pu se vanter d'images aussi colorées d'objets astronomiques. Nous sommes fascinés par la beauté spectaculaire des galaxies et des nébuleuses dans les photographies de Hubble. Nous sommes émerveillés par les images des planètes incroyables découvertes par Kepler. Si jamais nos descendants parviennent à s'approcher de ces objets étonnants, verront-ils de leurs propres yeux ce que nous voyons sur les photographies de la NASA ?
je vois - je ne vois pas
Quelques décennies se sont écoulées et notre perception de l'espace a radicalement changé. Et pas des moindres (sinon principalement) grâce au télescope Hubble. C'est avec ses « yeux » que nous avons observé l'Univers ces dernières années. L'espace dans les photos prises par le télescope est vraiment incroyable. Mais les objets représentés sur les images ressemblent-ils vraiment à ça ? Tout le monde sait que la NASA est une bonne amie de Photoshop. Et d'autres agences spatiales font de même. Est-il possible de se passer du traitement d'image ? Et est-ce que ça vaut le coup ?
Contrairement à Galileo Galilei et à d'autres astronomes, y compris modernes, mais examinant les corps célestes de leurs propres yeux à travers des télescopes optiques, l'astronomie moderne pratique une approche différente. Les étoiles, les galaxies, les nébuleuses sont des sources de rayonnement à large spectre. Du rayonnement gamma aux ondes radio. La lumière est un rayonnement visible perçu par l'œil humain, juste une petite zone à l'échelle des ondes électromagnétiques. Par conséquent, il existe de nombreux télescopes en orbite. Chacun d'eux reçoit des informations sur l'objet dans son spectre d'ondes électromagnétiques. Et le Hubble lui-même est capable d'enregistrer le rayonnement non seulement dans le visible, mais aussi dans les gammes ultraviolette et infrarouge invisibles à l'œil humain.
Les données obtenues à partir de différents télescopes permettent de mieux comprendre ce qui constitue un objet astronomique. Prenez, par exemple, la nébuleuse du Crabe, située dans la constellation du Taureau, à près de 6 500 années-lumière de nous. Voici à quoi cela ressemble en utilisant les données de différents télescopes. Il y a peut-être des représentants de la vie intelligente dans d'autres mondes. Et il se peut très bien que les yeux des extraterrestres soient disposés différemment de ceux des humains. Pour eux, le domaine visible du rayonnement électromagnétique peut être une autre partie du spectre électromagnétique. On sait que de nombreuses espèces d'animaux peuvent voir des rayonnements inaccessibles à l'œil humain. Les abeilles, par exemple, voient la lumière dans l'ultraviolet. Peut-être que, pour les extraterrestres, la vue habituelle de la nébuleuse du Crabe ne sera pas l'extrême droite de la rangée du haut, comme pour nous, mais par exemple la deuxième en partant de la gauche.
En utilisant les données d'un télescope, vous pouvez également faire différentes illustrations photographiques. Les piliers de la création est peut-être l'une des photographies les plus célèbres de Hubble. Ce sont des vestiges de la partie centrale de la nébuleuse de gaz et de poussière de l'Aigle dans la constellation du Serpent et se trouvent à environ 7 000 années-lumière de nous.
Considérant les "Piliers de la Création", il est important de ne pas oublier que maintenant cette partie du cosmos a déjà changé. Certains scientifiques sont convaincus que les "Piliers" se sont effondrés il y a 6 000 ans. Les informations sur la façon dont cela s'est produit ne nous seront apportées par la lumière qu'après 1000 ans.
Nous ne voyons pas la plupart des vagues venant des étoiles. Mais la vérité est que les illustrateurs de la NASA traduisent souvent les données obtenues dans la plage invisible en une plage visible. C'est ainsi que le chef du groupe d'imagerie du Space Telescope Institute (STScI) Zolt Levey déclare: « Le télescope peut enregistrer une partie de la lumière que nous montrons sur les photographies, mais nous ne pouvons pas la voir. Pourquoi ne pas le traduire en une photographie que l'on peut voir ?" Ainsi, une partie de ce que nous voyons dans les illustrations photographiques de la NASA est obtenue à partir de l'enregistrement du rayonnement infrarouge et ultraviolet. Oui, d'une part, si nous étions à côté des objets représentés sur les images, nous verrions une image différente de nos propres yeux. Mais, d'autre part, l'utilisation d'un spectre invisible dans les images permet d'en obtenir la représentation la plus précise. Dans ce cas, la forme des objets ne change pas.
L'imagerie spatiale est un moyen efficace de vulgariser le travail des scientifiques, mais les observatoires spatiaux ne sont pas lancés en dehors de la planète pour des photographies spectaculaires. Leur objectif est d'obtenir des informations sur les paramètres physiques des objets astronomiques.
La NASA et Photoshop
Les appareils photo Hubble ne prennent pas de photographies en couleur, comme les appareils photo et les téléphones auxquels nous sommes habitués, mais en noir et blanc. Et, comme déjà mentionné, ils enregistrent non seulement le spectre visible, mais aussi celui qui est inaccessible à notre œil - les rayonnements infrarouge et ultraviolet. Pour faire une image en noir et blanc en couleur, des filtres sont appliqués. Ainsi, plusieurs images sont obtenues dans des couleurs différentes. Rassemblez-les et obtenez ces images fascinantes que la NASA accompagne les communiqués de presse.
L'astronome de la NASA et spécialiste d'Adobe Photoshop, Robert Hurt, traite les images de Hubble. Hurt compare son travail à ce que font les concepteurs de magazines sur papier glacé. La retouche photo est effectuée uniquement pour des raisons esthétiques, et également afin de ne pas induire accidentellement en erreur le spectateur. Les images originales doivent être modifiées. Les artefacts créés par les caméras du télescope peuvent ressembler extérieurement à de vrais objets spatiaux. Tout cela est supprimé de l'image finale. "Nous ne voulons pas que les gens pensent que quelque chose d'étrange vole là-bas qui n'est pas en fait", explique Robert Hurt. Si vous avez entendu dire que la NASA efface les images d'OVNI de ses images, alors elles sont apparues pour cette même raison.
Planètes dessinées
Avec des planètes proches de mondes lointains, tout est beaucoup plus compliqué. À de rares exceptions près, nous ne sommes pas encore en mesure de les voir à travers un télescope. Une telle exception, par exemple, est l'exoplanète 2M1207 b, en orbite autour de la naine brune 2M1207 dans la constellation du Centaure. Il est situé à une distance d'environ 170 sv. années de nous. Mais l'image prise avec un télescope optique nous donne peu d'informations sur la planète.
Mais, en règle générale, la découverte d'exoplanètes par des télescopes au sol est une rareté. Le principal chasseur d'exoplanètes est le télescope en orbite Kepler. Sa gamme de longueurs d'onde est de 430 à 890 nm. C'est-à-dire qu'il capture presque tout le spectre visible et une partie du rayonnement infrarouge. Mais "Kepler" n'est pas capable de voir les planètes près des étoiles. Ils sont trop petits et loin de nous. Il n'« essaie » même pas de considérer les planètes, il a une façon différente de travailler.
Pour localiser la planète, les astronomes enregistrent les fluctuations de la luminosité et des trajectoires des étoiles. S'il y a une baisse périodique de la luminosité d'une étoile, alors il y a une forte probabilité qu'il y ait une planète. Orbitant autour de son étoile, il passe périodiquement entre l'étoile et nous, recouvrant une partie du disque de son étoile. Cela ressemble au transit de Mercure et de Vénus le long du disque du Soleil. Nous ne les observons que dans d'autres systèmes stellaires. La planète "prend" simplement une partie du flux lumineux provenant de l'étoile. Cette méthode est appelée « méthode de transit ». Une autre méthode vous permet de détecter une étoile en enregistrant un changement de sa position. L'étoile et sa planète tournent autour d'un centre de masse commun, ce qui signifie que l'exoplanète fait pivoter son étoile. Par rapport à nous, une telle étoile s'éloigne, puis se rapproche de la Terre. La mesure du décalage Doppler du spectre de l'étoile permet de détecter de telles fluctuations. Quelles que soient ces valeurs, elles sont enregistrées avec une précision suffisante par des instruments modernes. Les scientifiques prennent conscience de la taille et de la densité de la planète, de la période de révolution autour de son étoile et de sa distance. Parfois, dans des systèmes exoplanétaires situés près de nous, les scientifiques parviennent à déterminer la couleur de la surface de la planète. Ainsi, en observant la lumière de l'étoile réfléchie par la surface de la planète HD 189733b, les astronomes ont déterminé sa vraie couleur - dans ce cas, un bleu intense. Ces données sont ensuite transmises aux artistes, qui élaborent eux-mêmes les détails restants.
Si la planète est dans la zone habitable, alors la végétation est possible dessus. Et la couleur de la couverture végétale d'une exoplanète ne doit pas nécessairement être la même que sur Terre - le vert. Kepler-186 est une naine rouge dans la constellation du Cygne à une distance de 492 sv. années de notre planète - émet de la lumière principalement dans la gamme rouge. Selon les scientifiques, la végétation d'une planète en orbite autour d'une étoile aura très probablement l'une des nuances d'orange. Certes, les artistes se sont toujours installés sur la teinte cuivrée de sa surface, car ils n'ont pas osé illustrer une hypothèse aussi audacieuse.
Les artistes de la NASA sont guidés par leur imagination et leurs données scientifiques pour décrire le plus précisément possible un possible monde lointain. Mais parfois, ils négligent le réalisme au nom du divertissement. Si dans l'illustration vous voyez la surface d'une planète très éclairée et que son étoile est en même temps derrière la planète, c'est une raison de penser. D'où vient la lumière ? En réalité, un voyageur de l'espace ne verrait illuminé qu'une étroite faucille au bord du disque de la planète. Comme, par exemple, nous, de la Terre, voyons le croissant étroit de la jeune Lune après la nouvelle lune.