L'Instant Borgès (XI)

Institut d’astrophysique de Paris, 17 Janvier 2012

Vingt ans après, le docteur Chamseddine savoure enfin son heure de gloire. Le communiqué de presse du CNRS relate la fin de mission de l’instrument hautes-fréquences du satellite Planck dont il a assuré une partie de la conception, et en sa qualité de citoyen américain, sa collaboration avec la NASA pour la livraison du fluide cryogénique s’est avérée déterminante. Pendant mille jours, l’instrument a fonctionné à merveille, plus du double du temps initial prévu, et permis de collecter cinq images complètes du ciel dans le spectre des fréquences électromagnétiques des micro-ondes à une température proche du zéro absolu, autour de 2,7 degrés Kelvin. La sensibilité de l’instrument à hautes-fréquences couplé à celle de l’instrument à basses fréquences qui continue à fonctionner permettra dans un an environ, il le sait, de récolter des images d’une précision inégalée et de repousser les limites de la résolution de la fameuse carte du Big Bang. Elle est trouble comme une vieille photo à gros grains, la première carte du ciel des origines, et pourtant que de chemin parcouru depuis le satellite COBE. La carte plus fine du satellite WMAP publiée en juin 2003 est encore très inférieure à la qualité de ce que Planck va révéler pour une précision six cent fois supérieure.
Planck, il se plaît à l’imaginer ce gros satellite disgracieux, sa masse de près de deux tonnes immobilisée au point de Lagrange L2, un million cinq cent mille kilomètres de la Terre dans la direction opposée au Soleil, la couronne des cinquante-quatre détecteurs protégés des rayonnements du Soleil par la plate-forme octogonale et la corolle du satellite, maintenus à une température extrêmement basse, tournant avec une grâce de pachyderme sur lui-même en une minute, scannant le ciel par fines tranches d’ellipsoïdes, qui crache ses millions de pixels vers la Terre où le travail d’analyse ne fait que commencer.
Il s’agit maintenant de supprimer les sources lumineuses intenses qui masquent à l’avant-plan de l’image du cosmos les traces du fond diffus, à commencer par la longue bande horizontale de la Voie Lactée ou des constellations d’Orion et de Persée. C’est ici que l’équipe du Docteur Chidambaranathan qu’il a rejoint pourra l’aider. Le docteur « Chidam » comme l’appellent ses proches est responsable de l’équipe d’analyse des données et perçu un peu comme « le gourou caché » du programme Planck, l’inspirateur, le maître d’œuvre ultime dans un projet de telle complexité qui implique plusieurs laboratoires, l’agence spatiale européenne, des industries de pointes, et tant d’autres chercheurs plus obscurs. C’est aux Pays-Bas, au centre de recherche de l’agence elle-même qu’il a élu domicile depuis qu’il a pris en main, en coulisses, les commandes du projet. Mais leur première rencontre va avoir lieu à Paris dans quelques minutes, dans ces bâtiments un peu vieillots de l’institut d’astrophysique où le docteur Chamseddine travaille depuis si longtemps maintenant qu’il en arrive à se demander à quoi pourrait bien ressembler encore la rue de l’East End à New-York où il a grandi.
Très vite la conversation débouche sur des sujets fondamentaux. Chidam ne s’intéresse pas trop à la technologie, ni au comment de la recherche, il est manifestement l’homme des questions. Ni son apparence physique si caractéristique des tamouls du sous-continent, petit, très mince, la peau si sombre, ni sa voix aux inflexions trop aigües pour l’oreille de Chamseddine n’expliquent le rayonnement qui émane pourtant de sa personne dès que la barrière initiale de la communication est rompue. Cela tient à une façon de vous observer et de poser sa voix et à une agitation que l’on devine à ses mains agiles qui semblent imiter en permanence lorsqu’il parle la gestuelle du bharata natyam. Parfois une inflexion de ses sourcils broussailleux et les mouvements de ses lèvres ornées d’une moustache complètent l’illusion d’avoir en face de soi, non pas un des plus grands, mais peut-être le plus grand cosmologiste vivant depuis Edwin Hubble et Fred Hoyle, talonné sans doute par Stephen Hawking au premier rang, mais un danseur sacré du sud de l’Inde qui jongle avec les dieux.
 Avec lui le docteur Chidambaranathan a emmené le jeune Geert Lourtsma, un hollandais grand et volubile qu’il présente comme l’homme de la solution du problème. Geert ne se fait pas prier pour expliquer comment l’application innovante de l’algorithme de Dijkstra dans un programme informatique qu’il est en train de finaliser leur permettra de résoudre le plus efficacement la complexité du traitement du signal de Planck, le problème principal étant explique-t-il la soustraction des bruits qui se superposent entre le Big Bang et l’univers dans son état actuel. Imaginez, leur dit-il, que cette photo dont la presse s’extasie aujourd’hui représente une superposition de strates temporelles comme un oignon dont nous devons peler les couches successives pour en atteindre le noyau. Et bien, cette analogie est trompeuse. Le problème c’est qu’en épluchant l’oignon nous n’avons pas affaire à des couches indépendantes les unes des autres mais à une chair dont les fibres et les ligaments se tiennent d’une manière compacte, et que nous risquons de modifier les structures antérieures et d’abîmer l’image source d’une façon telle que nous ne somme plus capables de juger de la qualité de ce que nous observons. La solution que je propose consiste à prendre non pas chaque pixel de l’image comme un point qu’il faut enlever, ou garder, mais comme une somme d’une limite infinie de points sous-jacents, comme un chemin ou un trajet entre des états successifs d’une information dont chaque pixel observé est un état possible.
Et donc, vous proposez de remonter le temps d’une certaine manière en trouvant quel est le chemin le plus court qui relie chaque pixel aux autres ? Chamseddine complète la phrase de Geert avec enthousiasme. En quelque sorte répond ce dernier, il faut voir une image, n’importe laquelle, comme un tableau qui a une architecture, où tous les éléments s’ordonnent par rapport à un sens. C’est la différence qu’il y a entre l’acte élémentaire de la perception d’une couleur, ou d’une forme, d’un angle, d’une intensité lumineuse, et leur sommation instantanée par le cerveau en une unité signifiante. Le cerveau voit immédiatement ce que l’œil récolte comme données. Il faut donc partir du cerveau conclut Chidam et non pas des bâtonnets ou des cônes de la rétine pour voir et comprendre ce qui est observé. Et l’appliquer de manière « innovante » à un programme informatique dit Geert avec jubilation. C’est pour ça que j’ai rejoint l’équipe, et bienvenue à vous aussi mon vieux.
Le courant est passé entre les trois membres de l’équipe. Ils décident de se mettre immédiatement au travail.
Dans l’après-midi, les deux docteurs quittent l’institut d’astrophysique pour une conférence au CEA de Saclay dans le sud de Paris. Vous ne nous accompagnez pas ? demandent-ils à Geert. Non j’ai affaire, un rendez-vous non loin d’ici, au jardin du Luxembourg leur répond-il avec un sourire.

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