Au plus près des étoiles avec Fink, l’outil français d’analyse des phénomènes transitoires dans l’Univers observable

Grâce au logiciel Fink initié par deux ingénieurs du CNRS1  il est maintenant possible de suivre en temps réel et avec une précision inégalée les millions de phénomènes célestes transitoires observés dans le ciel par l’Observatoire Vera C. Rubin au Chili. Quelques minutes après chaque prise de vue, Fink reçoit, traite, enrichit et recoupe les données déjà référencées, pour qualifier avec haute précision les moindres variations lumineuses détectées. Ces données sont ensuite stockées, classées et enfin redistribuées de manière concise et ciblée aux utilisateurs, scientifiques ou amateurs d’astronomie. Ce partage d’informations continu, en accès libre et en temps réel, favorise considérablement le potentiel de découvertes scientifiques, en impulsant une meilleure coordination des observations par les télescopes du monde entier. Développé à la suite d’un appel à projet émis par l’Observatoire Rubin en 2019, Fink s’appuie sur des techniques de pointe de traitement de données massives et d’apprentissage automatique par intelligence artificielle2 . Plus d’une centaine d’expertes et experts à l’international collaborent désormais à l’enrichissement du code source et des bases de données.

Fink fait ainsi partie des sept outils spécialisés3  de traitement de données sélectionnés par l’Observatoire. Dans le cadre de sa campagne d’observation systématique du ciel austral de 10 ans, le Legacy Survey of Space and Time (LSST), dont le lancement est prévu courant 2026, Rubin collecte dorénavant chaque nuit 20 téraoctets – soit 20 000 000 000 000 d’octets – d’images de l’Univers observable. Jusqu’à 10 millions de phénomènes transitoires sont émis par Rubin chaque nuit et traitées par le logiciel, une performance rendue possible grâce aux contributions des membres de la collaboration. Des apparitions de supernovæ aux passages d’astéroïdes, en passant par les collisions d’étoiles avec des trous noirs, Fink promet des découvertes significatives en astrophysique transitoire, dans la lignée de ses cinq dernières années de fonctionnement avec le télescope Zwicky Transient Facility (ZTF). Couplé à Rubin, il renforce aussi la capacité de détection d’objets interstellaires rares qui traversent le Système solaire ainsi que d’éventuels astéroïdes qui pourraient s’avérer dangereux pour la Terre. De plus, les scientifiques espèrent observer des phénomènes astrophysiques encore inconnus aujourd’hui. À l’avenir, les données collectées seront également utilisées en cosmologie pour étudier deux composantes mystérieuses qui constituent plus de 95 % du cosmos : la matière noire et l’énergie sombre, identifiée comme le moteur de l’expansion accélérée de l’Univers. 

Le CNRS joue une nouvelle fois un rôle majeur dans ce projet de recherche international porté depuis près de 30 ans par le Département de l’énergie américain et la Fondation nationale pour la science. Plusieurs laboratoires de l’organisme français ont notamment collaboré avec le SLAC National Accelerator Laboratory à la construction de la caméra LSST, la plus grande caméra numérique du monde4 . Installée à l’Observatoire en mai 2024, sa mise en service vise à créer un film haute définition et en quatre dimensions de l’évolution de l’Univers, révélant les objets les plus ténus et lointains avec une richesse et une profondeur inédites. Grâce aux 3,2 milliards de pixels de son capteur, elle scannera pendant les dix prochaines années l’intégralité du ciel austral toutes les trois nuits, à raison de 800 clichés par cycle, chacun couvrant une surface équivalente à 45 pleines lunes. Au total, l'Observatoire Rubin devrait enregistrer plus d'objets célestes au cours de sa première année d'observation que tous les autres observatoires optiques réunis dans l'histoire de l'humanité. 

Plus d’informations : Fink broker

Voir aussi : L’Observatoire Vera C. Rubin dévoile les premières images du ciel prises avec la plus grande caméra du monde | CNRS

• 1Du Laboratoire de physique de Clermont Auvergne (CNRS/Université Clermont Auvergne) et du Laboratoire de physique des 2 infinis - Irène Joliot-Curie (CNRS/Université Paris-Saclay).
• 2Le projet a reçu en 2023 le Prix science ouverte du logiciel libre de la recherche du ministère de l’Enseignement supérieur et de la Recherche et de l’Espace. Inscrits dans le deuxième Plan national pour la science ouverte, les prix science ouverte du logiciel libre de la recherche mettent en valeur les projets et les équipes de recherche qui œuvrent au développement et à la diffusion des logiciels libres et qui contribuent à la construction d’un bien commun de première importance.
• 3ALeRCE (Chili), AMPEL (Allemagne), ANTARES (États-Unis), Babamul (États-Unis), Lasair (Royaume-Uni), Pitt-Google (États-Unis) et Fink (France).
• 4Issues du Centre de Calcul de l’IN2P3 (CNRS), Centre de Physique des Particules de Marseille (CNRS / Aix-Marseille Université), Laboratoire Astroparticule et Cosmologie (CNRS / CEA / Université Paris Cité / Observatoire de Paris), Laboratoire d’Annecy de Physique des Particules (CNRS / Université Savoie Mont-Blanc), Laboratoire de Physique de Clermont Auvergne (CNRS / Université Clermont Auvergne), Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie (CNRS / Université Grenoble Alpes), Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies (CNRS / Sorbonne Université / Université Paris Cité), Institut de Physique des 2 Infinis de Lyon (CNRS / Université Claude Bernard Lyon 1), Laboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie (CNRS / Université Paris-Saclay / Université Paris-Cité) et Laboratoire Univers et Particules de Montpellier (CNRS / Université de Montpellier).