Les recherches dans le domaine de l'Univers

Les recherches en astronomie-astrophysique et géophysique externe vont de l'atmosphère ionisée de notre Planète jusqu'aux confins de l'Univers. C'est un laboratoire privilégié dont les valeurs des paramètres (température, pression,...) sont non reproductibles sur Terre. Astronomes et astrophysiciens confrontent observations et modèles pour tester les théories existantes, les faire évoluer ou en proposer de nouvelles.

De la banlieue de la Terre, aux confins de l'Univers

Les défis sont nombreux, car il s'agit de :

  • Déterminer les repères spatiaux et temporels
  • Etudier les planètes, les petits corps du système solaire, leurs modes de formation et d'évolution
  • Analyser le fonctionnement du Soleil et son interaction avec la Terre
  • Détecter des planètes extrasolaires, comprendre leurs modes de formation et d'évolution, rechercher des planètes de type tellurique et des systèmes planétaires
  • Déterminer la formation et l'évolution des étoiles et de leurs environnements et mieux comprendre la structure et la nature physico-chimique de notre Galaxie
  • Comprendre la formation et l'évolution de l'Univers et de ses structures


Différents objets de l'Univers : galaxies, nébuleuses, Soleil, Saturne... De gauche à droite et de haut en bas : - image de l'amas ouvert M 16, avec au centre la nébuleuse de l'aigle obtenue avec le télescope Canada-France-Hawaii. Située à 7 00 années-lumière, cette nébuleuse est le siège d'une importante formation stellaire, au sommet des colonnes de gaz et de poussière, sortent de trompe d'éléphant. © CFHT. CNRS. INSU. - Image d'un champ profond prise avec le télescope Canada-France-Hawaii. Outre des étoiles de premier plan se situant dans notre Galaxie, on peut voir un certain nombre de galaxies. © CFHT. CNRS. INSU. - Nébuleuse Veil prise avec le télescope Canada-France-Hawaii. Il s'agit des restes d'une supernova, gaz et poussière éjecté lors de l'explosion sont en expansion. © CFHT. CNRS. INSU. - Galaxie spirale M 101 « Pinwheel » prise avec le télescope Canada-France-Hawaii. Cette galaxie spirale se situe à 27 millions d'années-lumière et a un diamètre de 170 000 années-lumière. © CFHT. CNRS. INSU. - M 27, nébuleuse de l'haltère prise avec le télescope Canada-France-Hawaii. Il s'agit d'une nébuleuse planétaire se situant à environ 1 200 années-lumière. Les parties externes de l'étoile centrale ont été violemment expulsée, formant ainsi cette enveloppe en expansion. L'étoile centrale est une naine bleue très chaude, avec peut-être un compagnon. © CFHT. CNRS. INSU. - Image d'une éruption solaire prise avec l'instrument EIT à bord du satelitte d'observation solaire SOHO. © EIT - SOHO. ESA. NASA. - Saturne prise avec l'un des télescopes de 8 mètres de diamètre du Very Large Telescope de l'ESO. Pour réaliser ce cliché, le télescope était muni d'un système d'optique adaptative (NAOS) qui compense la dégradation des images due à la turbulence de l'atmosphère. © NAOS-VLT. LAOG. LESIA. ONERA. ESO. CNRS. © CNRS. INSU.

Des télescopes, aux moyens de simulation numérique

De telles recherches s'appuient sur des observations dans tous les domaines de longueur d'onde, qui sont autant de signatures de l'activité des objets de l'Univers. Ceci nécessite le développement des moyens d'observation au sol tels les télescopes et radiotélescopes. Il s'agit des Très Grands Equipements et Grands Equipements du CNRS ayant un caractère international qui sont gérés par l'INSU et des Moyens nationaux du CNRS. L'utilisation de ces moyens d'observation implique la mise en place d'une instrumentation, comme des caméras ou des spectrographes, qui peut également équiper les satellites et sondes des agences spatiales. Le développement de cette instrumentation est effectué au sein des laboratoires d'astronomie-astrophysique associés au CNRS ou au sein des Observatoires des sciences de l'Univers. Ce développement s'inscrit dans une coopération nationale et internationale. Les recherches en astronomie requièrent également des moyens de simulation numérique et d'exploitations des données, comme les systèmes informatiques de traitement et d'archivage des données...


Quelques exemples d'instruments d'observation en astronomie... De gauche à droite, de haut en bas: - Futur satellite Planck pour l'observation du fond cosmologique. © ESA. - La sonde Mars Express en orbite autour de Saturne. © ESA. - La sonde Rosetta en approche de la comète Churyumov-Gerasimenko. © ESA. - le futur satellite COROT pour l'observation des planètes extrasolaires et l'astérosismologie. © CNES. - le télescope Canada-France-Hawaii. © CFHT. CNRS. INSU. - l'instrument VIMOS au foyer de l'un des télescopes du Very Large Telescope de l'ESO. © ESO. LAM. CNRS. INSU. - Les quatres télescopes du Very Large Telescope de l'ESO avec l'installation au premier plan du Very Large Telescope Interferometer. © ESO. - le projet international de très grand interféromètre radio ALMA. © ESO. - l'Institut de Radioastronomie Millimétrique avec 5 des 6 antennes de l'interféromètre du Plateau de Bure et au centre l'antenne de 30 m de diamètre du Pico Veleta. © IRAM. CNRS. INSU. © CNRS. INSU.

De la prospective, au pilotage

Tous les cinq ans, un colloque de prospective est organisé en astronomie qui, à partir du bilan et de l'état des recherches, établit les priorités de la discipline dans les cinq à dix ans à venir. Ce colloque, piloté par l'INSU, associe l'ensemble de la communauté des astronomes et astrophysiciens francais.

Les recherches et les équipements en astronomie-astrophysique sont programmées, financées et pilotées par la division astronomie-astrophysique de l'INSU qui s'appuie sur la Commission spécialisée astronomie (CSA) en lien très étroit avec le département des Sciences de l'Univers du CNRS.

Pour mener à bien ces actions, l'INSU finance des programmes nationaux et des actions spécifiques qui coordonnent l'activité de recherche en astronomie en fonction des thématiques et impulsent de nouveaux axes de recherches et de nouveaux équipements et moyens d'analyse. Dans le cadre de la CSA, l'INSU finance également le développement de l'instrumentation, les moyens informatiques et les pôles techniques des laboratoires associés au CNRS et dans les Observatoires des Sciences de l'Univers.