Un hymne aux étoiles : que se passe-t-il lorsque la science met l’univ…

(MENAFN– La conversation)

Il y a un peu plus de six mois, le télescope spatial James Webb (JWST) de la NASA a livré ses premières photographies, éblouissant le monde en révélant le cosmos en technicolor glorieux. La première image transmise en juillet montrait un amas de galaxies situé dans le ciel de l’hémisphère sud, à 5,12 milliards d’années-lumière de la Terre. Selon nous, président Joe Biden, il représentait “l’image infrarouge la plus profonde et la plus nette de l’univers lointain” prise par l’humanité jusqu’à présent.

Mais la NASA ne s’est pas contentée de dévoiler visuellement ces premières images JWST. Puisant dans la longue histoire d’amour entre la musique et l’astronomie, les scientifiques ont cartographié les couleurs à différentes hauteurs de son.

Musique et astronomie : une ancienne histoire d’amour

La musique et l’espace peuvent ne pas sembler être des partenaires naturels – après tout, pas d’air signifie pas de son. Mais pour nos ancêtres, les liens étaient évidents. Dans la Grèce antique, des penseurs comme Aristote croyaient que la Terre était au centre de l’univers. Cela n’en faisait pas pour autant un idéal immuable : pour les anciens, les phénomènes terrestres étaient en constante évolution, reflet de l’imperfection de notre planète. Le ciel, en revanche, était considéré comme immuable et éternel, et si digne d’émulation.

Quelques-unes des étoiles se déplaçaient les unes par rapport aux autres – ce qu’on appelle des « planètes » au sens étymologique (car planète signifie « étoile errante »). Les anciens en connaissaient sept : Mercure, Vénus, Mars, Jupiter et Saturne, plus le Soleil et la Lune. Ce nombre continuerait à informer la composition des jours de la semaine ainsi que de la gamme musicale.

En effet, pour les Grecs de l’Antiquité, chaque planète était accrochée à une sphère qui, à son tour, tournait autour de la Terre. Étant donné que le mouvement émettait un son ici – comme lorsque deux objets se frottaient l’un contre l’autre ou lorsque les pieds touchaient le sol – il était logique que les sphères en mouvement dans le cosmos produisent également des sons. Contrairement à celles entendues sur Terre, celles-ci étaient considérées comme parfaites, incitant les Anciens à utiliser les étoiles comme modèle pour la musique terrestre. C’est pourquoi au Moyen Âge l’astronomie et la musique sont regroupées dans le quadrivium, qui comprend également l’arithmétique et la géométrie, et pose les bases de l’enseignement des arts libéraux.

Tracer les étoiles sur l’échelle musicale

Mais comment tisser des notes et des planètes ? C’est certes la partie la plus délicate. Certains scientifiques ont lié la hauteur d’un son à la distance d’une planète, d’autres à sa vitesse. Pour ajouter plus de complexité aux compositions, à l’époque les perceptions différaient dans les positions relatives des planètes dans le système solaire.

Les mélodies attribuées aux planètes par Johannes Kepler, dans ses Harmonices Mundi. Université d’Oklahoma/Wikipedia, l’encyclopédie libre

L’astronome allemand Johannes Kepler (1571-1630) a été l’un des scientifiques à s’être notamment inspiré de ce concept grec ancien de “musique des sphères” (également connue sous le nom de musica universalis) pour cartographier le système planétaire.

Les découvertes de Kepler allaient nous catapulter dans le cosmos moderne : il a déterminé que non seulement le Soleil n’était pas au centre du système solaire – comme Nicolas Copernic l’avait proposé au siècle précédent – mais aussi que les planètes tournaient autour de lui de manière elliptique plutôt que mouvement circulaire. En conséquence, la distance et la vitesse ont changé au cours de l’orbite. Il devenait impossible d’associer une seule note à une seule planète, le conduisant à la conclusion que les planètes chantaient des mélodies.

Bien sûr, tout cela devait rester harmonieux : pour qu’une planète produise une mélodie, il fallait que le son le plus aigu sonne bien avec le plus grave. Finalement, Kepler a abandonné ses airs pour se concentrer sur l’énonciation de sa troisième loi sur le mouvement planétaire en 1619.

Alors qu’on a longtemps délaissé l’idée de sphères planétaires, la “musique des sphères” a laissé son empreinte – aujourd’hui encore, chansons et albums continuent de porter son nom, dont le dernier opus de Coldplay. La relation entre l’astronomie et la musique s’est ensuite développée, avec une musique inspirée de concepts, d’objets ou de personnes astronomiques, ou encore s’inspirant de données astronomiques réelles.

Trois étoiles géantes rouges révèlent leurs pulsations dans les données du télescope spatial Kepler. Leurs fréquences d’oscillation lumineuses ont été multipliées par 3 millions pour entrer dans la gamme des fréquences audibles. Notez que les étoiles les plus grandes correspondent aux tons les plus bas. Les héritiers de Kepler

Plutôt que de cartographier les systèmes planétaires, les héritiers de Kepler cartographient maintenant le ciel avec des sons, en suivant quelques règles choisies. Une lumière intense dans une image se traduit par un volume intense : un objet plus brillant produit un son plus fort. À son tour, la durée d’un son correspond à l’apparence de l’objet : courte pour une étoile (qui est essentiellement une tache dans une image), longue pour un nuage nébuleux.

Pour le pitch, il peut refléter directement la fréquence de la lumière (pitch plus élevé si fréquence plus élevée) ou être un codage spatial (plus l’objet est haut dans l’image, plus le pitch est élevé). Dans ce cas, l’image d’une « montagne » nébuleuse produira une montée et une descente sonores. Dans une image du centre de notre Galaxie publiée pour le télescope spatial Chandra, les deux méthodes sont combinées : un codage spatial avec différentes fréquences lumineuses représentées par différents instruments (des cloches pour les rayons X, des cordes pour la lumière visible et un piano pour l’infrarouge).

En 1606, le philosophe français Blaise Pascal écrivait que « le silence éternel de ces espaces infinis » le terrifiait. Pour les scientifiques modernes, cependant, ils sont un terrain de jeu de lumière et surtout de musique.

Les données du télescope Webb, traduites en son, “anneau sud”.

Cet article a été initialement publié en français

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