On joue les étoiles

Est-ce qu’on peut jouer les galaxies? Et ecouter les trous noirs? Qu’est-ce qu’on danse sous les étoiles? Avec cette activitaé, vous pourrez jouer les belles images de l’Univers que nous sommes habitués à voir et, pourquoi pas, danser au son des nébuleuses et planètes!

Avant de commencer l’activité, vous devez installer le logiciel Edukoi sur un ordinateur avec caméra et haut-parleurs. Si vous le souhaitez, vous pouvez projeter les images sur un mur (ou sur l’écran), en utilisant un projecteur, pour rendre l’activitaé plus engageante pour tout le groupe et améliorer la visibilitaé. L’activitaé peut être effectuée en groupe. Un maximum de 20 participants est suggeré. Rappelez-vous de bander les participants à chaque changement d’image.

Introduire l’idée qu’il est un laboratoire d’astronomie, et demander si quelqu’un sait ce que les astronomes font, et comment elles le font. Questions possibles: que font les astronomes? Qu’étudient les astronomes? Comment les astronomes étudient l’Univers, avec quels instruments? Les astronomes étudient l’espace, l’Univers, les étoiles, les planètes, les galaxies, les trous noirs, les nebuleuses, … Vous pourriez reçevoir la réponse que les astronomes vont dans l’espace. Expliquer que ce sont les astronautes. Les astronomes restent avec les pieds sur terre. Les astronomes étudient l’Univers, en utilisant télescopes spatiaux ou terrestres, satellites, rover.

Introduisez l’idée que nous sommes tous habitués à penser que l’astronomie est una science visuelle, qui se base sur images et graphiques. Guidez les participants à réfléchir, révéler que les données collectés par les télescopes sont en réalitaé des données numeriques. Ditez aux participants que nous sommes habitués à voir de belles images astronomiques, mais ce que les astronomes reçoivent des télescopes sont des nombres, pas d’images. Nos yeux ne peuvent pas voir la plupart des phénomènes astronomiques. Avec nos yeux, en allant dans les lieux le plus sombres de la terre, nous pouvons à peine voir les 3000 étoiles les plus brillantes de notre galaxie. Les autres étoiles sont trop lointaines et ont une lumière trop faible pour etre vues avec nos yeux. En outre, la plupart des corps célestes émet des types de lumière que nos yeux ne peuvent pas perçevoir, comme par example les rayons X, la radiation infrarouge, la radiation ultraviolette. Demander aux participanta s’ils connaissent des exemples de corps sur la Terre qui emittent ces types de rayonnement. Questions possibles: Quelq’un sait-il que quelque chose sur la Terra émet une radiation infrarouge? Si vous approchez d’un radiateur, que percevez? La chaleur du radiateur, que vous ne pouvez voir avec les yeux, mais que vous pouvez percevoir sur la peau, est une radiation infrarouge. Quelq’un sait faire un example d’un lieu où nous entrons en contact direct avec les rayons ultraviolets, sur la Terre? Quand on est sur la plage et qu’on ne met pas de crème solaire, que se passe-t-il? On brûle. Ce qui nous brûle c’est le rayonnement ultraviolet émis par le Soleil. Quelq’un des participants pourrait vous faire remarquer qu’il y a aussi la matière noire. Dites leur que la matière sombre n’emit pas de radiation, donc en fait ne peut pas être vue avec nos yeux. La seule façon de decouvrir la matière noire est de percevoir son attraction gravitationnelle (où la même force qui nous tient sur le sol).

Reprendre l’idée que nos yeux ne peuvent pas voir le 99% de nôtre Univers. Les astronomes reçoivent donc des données numeriques et les transforment en images (ou graphiques) pour donner un sens à tous ces nombres. La représentation visuelle des données numeriques est seulement un choix, mais nous pourrions utiliser d’autres méthodes. Au cours de ce laboratoire, nous transformerons le données en sons. C’est une nouvelle route que certains astronomes prennent: ils explorent la possibilitaè d’utiliser le son pour representer le données numeriques, pour faire de la recherche (c’est-à-dire decouvrir comment l’Univerd fonctionnne) e pour faire divulgation (c’est-à-dire des moments agréables avec le public, comme nous le faisons).

Preparer les participants à l’activité suivante: ce que nous allons faire sera explorer les données astronomiques à travers le son. Pour faire ça, nous utiliserons un outil appelé Edukoi, et qui a été crée récemment par les astronomes. Reconter que lorsque les astronomes ont un nouvel outil (par example un nouveau télescope), mais ils doivent d’abord comprendre si et comment cela fonctionne. Cela s’appelle le “calibrage” de l’ instrument ou du télescope. Nous ferons la même chose. Nous essaierons d’utiliser notre instrument (Edukoi) avec les données que nous connaissons et qui sont devant nous: la façade de Villa Arrighi.

Demander à un participant de faire le calibrateur. Mettez du tissu sur les yeux des participants et de l’expérimentateur. Projeter l’image de la façade de la Villa. Demander au participant d’explorer l’image en bougeant la main devant la caméra de l’ordinateur.

Demander aux participants de décrire ce qui se passe. Questions possibles: Qu’est-ce que vous entendez? Qu’est-ce qui se passe lorsque le participant passe son doigt sur les fenêtres de la villa? Et sur la façade? Et sur les portes? Qu’est-ce que le son? Réponses possibles: le son représente la couleur. Le bleu a le son de l’eau ou des bulles, le rouge a le son du feu, le vert a le son de la forêt ou du chant des oiseaux.

Demander à un autre participant de prendre la place du précédent. Tous sont à nouveau bandés. Le calibrateur touche un élément (portes, fenêtres ou façade) et les autres doivent deviner quelle couleur ils écoutent. Répétez cette étape quelque fois.

Maintenant la calibration devient plus difficile. Trouver un nouveau experimentateur entre les participants. Cette fois sur la façade de la villa il y a une trace, une curve, une route qui s’éteint du côté gauche de la villa jusqu’au côte droit. Nous devons la suivre, sans sortir de la piste, c’est à dire sans s’échapper sur la façade. Donc la façade est d’une couleur et la curve d’un autre. Les participants sont bandés à nouveau. Demander de quelle couleur est la façade de la ville et de quelle couleur est la rue. Demander à l’expérimentateur de suivre la rue avec le doigt, et aux autres participants de lui montrer quand il sort et se retrouve sur la façade.

Maintenant que nôtre outil, Edukoi, est reglé, et nous avons compris comment il fonctionne, nous pouvons passer à l’exploration d’images astronomiques. Expliquez que l’espace est silencieux, que nous ne pouvons pas entendre des sons en dehors de l’atmosphère. Nous avons besoin d’un moyen (comme par example l’air) pour que le son puisse se propager et nous parvenir. Dans l’espace vide il n’y a rien, même pas le son. Donc tous les sons que nous entendrons sont nos choix arbitraires.

Dire aux participants que la première image astronomique que nous explorons est la nébuleuse de l’Hélice. Cette nébuleuse est ce qui s’est formé quand une étoile semblable au Soleil a atteint la fin de sa vie. Demander si quelqu’un des participants sait de quoi sont faites les étoiles.

Les étoiles sont faites de gas.
Quand cette étoile est devenue très vieille, elle a commencé à expulser dans l’espace le gaz qui la compose. Au centre il n’y a qu’un petit point lumineux, qui est ce qui reste de l’étoile (qu’on appelle la naine blanche parce que ec’est une petite étoile). Cette naine blanche continue à chuaffer la partie de gaz la plus proche, tandis que le gaz pilus loin devient de plus en plus froid. Maintenant, avec nôtre instrument Edukoi, nous allons découvrir quelle couleur est le gaz émis par cette étoile. Demandez quel participant veut faire l’astronome maintenant et comment il/elle s’appelle. Demandez-leur de baisser le bandeau et de fermer les yeux. Projeter l’image de la nebuleuse de l’Hélice. Demander au participant astronome d’explorer l’image avec sa main. Demander quelle couleur est le centre de la nebuleuse, quelle couleur sont les couches les plus externes et les plus lointaines. Et quand nous entendons tous les couleurs ensemble, quel objet astronomique explorons nous?

Dites que les couches plus chaudes du gaz sont bleues, tandis que les pilus froides sont rouges. Quand nou entendons tous les sons ensemble, ça c’est la couleur blanc. Ce sont les étoiles dans l’image. Faites leur ouvrir les yeux et observer l’image. Demander si ce qu’ils ont imaginé en ecoutant eest similaire ou différent à ce qu’ils observent.

Dites aux participants que la seconde image astronomique que nous explorons est une galaxie. Elle s’appelle galaxie spirale parce qu’elle a la forme d’une spirale. Demander si quelqu’uno connaît une galaxie spirale spéciale. La Voie Lactée, notre galaxie, est une galaxie spirale.

Dites aux participants ce qu’est une galaxie: un ensemble d’étoiles, gaz, poussière, matière noire, planètes, nébuleuses. Demander à un participant à venir utiliser Edukoi et aux autres de baisser le bandeau sur les yeux. Projeter l’image. Guider l’exploration en demandant quelle couleur est le centre de l’image? Et la zone extérieure? Il n’y a vraiment qu’une seule galaxie dans cette image, ou y a-t-il autre chose?

Faites-les ouvrir leurs yeux. Demandez à nouveau si l’imagine ressemble à ce qu’ils ont imaginè. S’il y a des aveugles, demandez à un voyant de décrire l’image en mots. Racontez que la grande galaxie spirale au centre de l’image est en train de fusionner avec une petite galaxie qui apparaît dans le coin inférieur gauche. Ce sont des galaxies spirale, avec un noyau rouge d’étoiles anciennes et froides, et bras en spirale avec des étoiles jeunes et chaudes.

Nous concluons avec l’exploration d’un dernier corps céleste. Trouvez un autre explorateur volontaire. Ditez aux participants qu’il s’agit d’une planète du Système Solaire, mais cette fois ils doivent deviner de quelle planète il s’agit. Les participants doivent encore une fois baisser le bandage. Conduire l’exploration de l’image.

Le processus de transformation des donnée astronomiques en son est appelé “sonification”. Il y a plusieurs façons de sonifiier les données. Dans ce laboratoire nous avons décidé d’associer les sons des éléments naturels (eau, feu, …) aux couleurs, c’est à dire d’associer les timbres aux couleurs. Nous aurions pu faire un choix différent et associer aux couleurs des fréquences différentes (sons graves/aigus) ou volumes différents (haut/bas) ou encore rythmes différents (sons lents/rapides). D’études de psychoacoustique il semble que la meilleure méthode pour classer (par example les couleurs) soit le timbre (par example ce qui distingue le feu de l’eau, mais aussi le violon du piano), d’où notre choix.

La sonification appliée à l’astronomie est encore en phase d’étude et de développement. Elle est principalement utilisée pour la vulgarisation, mais aussi pour l’éducation. Récemment on commence à l’utiliser aussi pour la recherche astronomique.
Les autres disciplines aussi commencent à utiliser la sonification, par example la biologie et la sismographie.