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Déployé dans deux zones de fréquences silencieuses, le SKAO associera deux télescopes, en cours de construction, composés de milliers d’antennes radio capables de fonctionner comme un unique radiotélescope géant. L’Australie accueille la partie basse fréquence, de 50 à 350 MHz, qui porte sur une partie du spectre électromagnétique peu explorée. Le site d’Afrique du Sud permettra d’étudier des longueurs d’onde de moyenne fréquence, entre 0,35 et 15,4 GHz.

Des périodes de l’univers jamais observées

Le radiotélescope va permettre d’étudier pour la première fois les âges sombres de l’univers. Une période durant laquelle il n’y avait pas d’étoiles, située juste après l'émission du fond diffus cosmologique. C’est là que le fond du ciel, alors lumineux, est devenu noir et froid. En observant le gaz diffus d'hydrogène et d'hélium de cette période, nous pourrons comprendre comment se sont formées les premières grandes structures de l’univers comme les galaxies, explique Laurent Chemin recruté sur une chaire de professeur junior à l'Observatoire astronomique de Strasbourg, qui travaille sur le volet recherche du projet avec une dizaine d’autres strasbourgeois.

Les fréquences vont également permettre de s’intéresser à la période qui suit ces âges sombres, à savoir celle de l'allumage des premières étoiles qui donnent lieu à la réionisation de l’Univers. Sans oublier d’apporter des informations sur l’évolution cosmique, les pulsars, les champs magnétiques cosmiques, la distribution de gaz dans les galaxies, ou encore de détecter un milliard de nouvelles galaxies plus lointaines…

Un défi technologique

Révolution scientifique, le projet est aussi un défi technologique. Les deux sites, qui devraient être opérationnels respectivement en 2030 et 2032, vont permettre de récolter quelque 700 pétaoctets de données par an. Soit des milliers de fois plus que celles fournies par l’ensemble des télescopes de la planète. Des contenus qui vont nécessiter des infrastructures de calcul intensif et des outils d’intelligence artificielle pour leur traitement. 

L’intelligence artificielle va grandement faciliter le travail d’analyse des jeux de données. Par exemple, un de mes étudiants en thèse, Adrien Anthore, prépare des outils d’apprentissage profonds qui permettront la recherche automatique et la caractérisation des nombreuses sources riches en hydrogène que le SKAO détectera, explique Laurent Chemin, dont la chaire est consacrée à la préparation de l’exploitation de ces données massives. 

La coopération internationale du SRCNet

Autre Strasbourgeois impliqué : Matthieu Baumann, ingénieur en informatique au Centre de données astronomiques de Strasbourg (CDS). Il travaille au sein de la coopération internationale du SRCNet (SKA Regional Centres Network). Interface incontournable entre l’observatoire et les utilisateurs, elle vise à permettre l’accès aux données de l’observatoire via un portail scientifique.

J’y ai notamment intégré la solution Aladin Lite. Développée à l’Observatoire astronomique de Strasbourg, elle permet de visualiser en 3D les données astronomiques. Ce travail s’inscrit pleinement dans les missions du CDS de stocker, rendre accessibles et diffuser les informations au plus grand nombre, souligne l'ingénieur.