La lune suspendue dans le ciel nocturne a envoyé l'esprit de Robert Hurt dans l'espace lointain, dans une région à quelque 40 années-lumière, En réalité, où sept planètes de la taille de la Terre se sont entassées près d'un faible, soleil rouge.

Blesser, un scientifique en visualisation au centre IPAC de Caltech, marchait devant chez lui à Mar Vista, Californie, peu de temps après, il apprit la découverte de ces mondes rocheux autour d'une étoile appelée TRAPPIST-1 et obtint la mission de les visualiser. Les planètes avaient été révélées par le télescope spatial Spitzer de la NASA et des observatoires au sol.

"Je viens de m'arrêter net dans mon élan, et je viens de le regarder, " Hurt a déclaré dans une interview. " J'imaginais que cela pourrait être, pas notre lune, mais la prochaine planète finie - ce que ce serait d'être dans un système où vous pourriez regarder et voir les caractéristiques continentales de la prochaine planète."

Ainsi commença une sorte d'avalanche inspirante. Hurt et son collègue, producteur multimédia Tim Pyle, développé une série d'arrestations, des images photoréalistes de ce à quoi pourraient ressembler les planètes serrées du nouveau système, si serrées qu'elles apparaîtraient dans le ciel les unes des autres. Leurs visions du système TRAPPIST-1 apparaîtraient dans les principaux organes de presse du monde entier.

Des artistes comme Hurt et Pyle, qui rendent des visualisations vibrantes basées sur les données de Spitzer et d'autres missions, sont des hybrides en quelque sorte, mélangeant l'expertise dans la science et l'art. Des gribouillis sur les graphiques et les colonnes de nombres, ils évoquent le rouge, mondes bleu et vert, avec des océans à moitié gelés ou de la lave bouillonnante. Ou ils nous transportent à la surface d'un monde avec un soleil rouge-orange fixé en place, et un ciel plein de compagnons planétaires.

"Pour le public, la valeur de ceci n'est pas seulement de leur donner une image de quelque chose que quelqu'un a inventé, " a déclaré Douglas Hudgins, un scientifique de programme pour le programme d'exploration des exoplanètes au siège de la NASA à Washington. "Ce sont des vrais, suppositions éclairées sur la façon dont quelque chose pourrait ressembler aux êtres humains. Une image vaut mille mots."

Hurt dit que lui et Pyle s'appuient sur le travail de pionniers artistiques.

"Il y a en fait une longue histoire et tradition pour l'art spatial et l'illustration scientifique, " dit-il. " Si vous faites remonter ses racines à l'artiste Chesley Bonestell (célèbre dans les années 50 et 60), c'est vraiment l'artiste qui a eu cette idée :allons-y et imaginons à quoi pourraient ressembler les planètes de notre système solaire si vous l'étiez, dire, sur la lune de Jupiter, Io. Quelle serait la taille de Jupiter dans le ciel, et sous quel angle le verrions-nous ? »

Pour commencer à travailler sur leurs visualisations, Hurt a divisé les sept planètes TRAPPIST-1 avec Pyle, qui partage un bureau avec lui au centre IPAC de Caltech à Pasadena, Californie.

Hurt est titulaire d'un doctorat. en astrophysique, et a travaillé au centre depuis qu'il était chercheur post-doctoral en 1996 - lorsque l'art astronomique n'était que son passe-temps.

"Ils m'ont créé un emploi, " il a dit.

Pylé, dont l'expérience est dans les effets spéciaux hollywoodiens, a rejoint Hurt en 2004.

Hurt se tourne vers Pyle pour l'inspiration artistique, tandis que Pyle compte sur Hurt pour vérifier sa science.

"Robert et moi avons nos bureaux l'un à côté de l'autre, donc nous nous donnons constamment des commentaires, " a déclaré Pyle. Je pense."

Les mondes de TRAPPIST-1 leur offraient à tous les deux un défi unique. Les deux avaient déjà la réputation d'illustrer de nombreuses exoplanètes - des planètes autour d'étoiles au-delà de la nôtre - mais jamais sept mondes de la taille de la Terre dans un seul système. Les planètes se regroupent si près de leur étoile qu'une "année" sur chacune d'elles - le temps qu'elles mettent pour accomplir une seule orbite - peut être comptée en jours terrestres.

Et comme l'écrasante majorité des milliers d'exoplantes trouvées dans notre galaxie jusqu'à présent, ils ont été détectés par des moyens indirects. Il n'existe aujourd'hui aucun télescope assez puissant pour les photographier.

La vraie science a informé leur vision artistique. En utilisant les données des télescopes qui révèlent le diamètre de chaque planète ainsi que son "poids, " ou masse, et la physique stellaire connue pour déterminer la quantité de lumière que chaque planète recevrait, les artistes se sont mis au travail.

Les deux ont consulté étroitement l'équipe de découverte des planètes alors qu'ils prévoyaient une annonce de la NASA qui coïnciderait avec un rapport dans la revue Nature.

"Quand nous faisons les concepts de ces artistes, nous ne disons jamais, 'Voici à quoi ressemblent ces planètes, '", a déclaré Pyle. "Nous faisons des illustrations plausibles de ce à quoi ils pourraient ressembler, sur la base de ce que nous savons jusqu'à présent. Le fait d'avoir ce large éventail de sept planètes nous permet en fait d'illustrer presque toute l'étendue de ce qui serait plausible. Cela allait être cet incroyable laboratoire interstellaire pour ce qui pourrait arriver sur une planète de la taille de la Terre."

Pour TRAPPIST-1b, Pyle a pris la lune volcanique de Jupiter, oh, comme inspiration, sur la base des suggestions de l'équipe scientifique. Pour le monde ultrapériphérique, TRAPPISTE-1h, il choisit deux autres lunes joviennes, le Ganymède et l'Europe enfermés dans la glace.

Après avoir parlé aux scientifiques, Hurt a décrit TRAPPIST-1c comme étant sec et rocheux. Mais parce que les sept planètes sont probablement bloquées par les marées, présentant toujours un visage à leur étoile et l'autre au cosmos, il a placé une calotte glaciaire du côté obscur.

TRAPPIST-1d était l'un des trois qui tombent à l'intérieur de la "zone habitable" de l'étoile, ou à la bonne distance de celui-ci pour permettre une éventuelle eau liquide à la surface.

"Les chercheurs nous ont dit qu'ils aimeraient le voir dépeint comme quelque chose qu'ils ont appelé un" monde de globe oculaire, ' » Hurt a déclaré. « Vous avez un sec, côté chaud qui fait face à l'étoile et une calotte glaciaire à l'arrière. Mais quelque part entre les deux, vous avez (une zone) où la glace pourrait fondre et se maintenir sous forme d'eau liquide."

À ce point, Blessé a dit, l'art est intervenu. Les scientifiques ont rejeté sa première version de la planète, qui montrait de l'eau liquide pénétrant loin dans le « côté jour » de TRAPPIST-1d. Ils ont fait valoir que l'eau se trouverait très probablement bien dans la moitié sombre de la planète.

"Puis j'ai en quelque sorte repoussé, et dit, 'Si c'est du côté obscur, personne ne peut le regarder et comprendre que nous disons qu'il y a de l'eau là-bas, '", a déclaré Hurt. Ils ont trouvé un compromis :mais une meilleure représentation visuelle de la science.

La même poussée et traction entre la science et l'art s'étend à d'autres formes de visualisation astronomique, qu'il s'agisse d'un dessin animé de la Saint-Valentin d'une étoile palpitant comme un cœur au rythme de sa planète, ou des matériaux pour l'annonce à grand succès de la première détection d'ondes gravitationnelles par le Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory en février 2016. Ils ont également illustré des astéroïdes, étoiles à neutrons, pulsars et naines brunes.

Les visualisations basées sur des données peuvent également éclairer la science, menant à de véritables connaissances scientifiques. Les conclusions des scientifiques sur TRAPPIST-1 semblaient d'abord suggérer que les planètes seraient baignées de lumière rouge, des éléments potentiellement obscurcissants tels que des plans d'eau aux teintes bleues.

"Il est difficile de vraiment différencier ce qui se passe, " A déclaré Blessé.

Hurt a décidé d'enquêter. Un collègue lui a fourni un spectre d'une étoile naine rouge similaire à TRAPPIST-1. Il a superposé cela avec les "courbes de réactivité" de l'œil humain, et a découvert que la plupart du "rouge" des scientifiques provenait de la lumière infrarouge, invisible aux yeux humains. Soustraire ça, et ce qui reste est une teinte plus rouge-orange que nous pourrions voir à la surface d'un monde TRAPPIST-1 - "un peu la même couleur que vous attendez d'une ampoule à faible puissance, " Hurt a dit. " Et les scientifiques ont regardé cela et ont dit, 'Oh, d'accord, super, c'est orange.' Quand les maths te donnent la réponse, il n'y a vraiment pas grand-chose à discuter."

Pour Blessé, le vrai but de l'illustration scientifique est d'exciter le public, les engager dans la science, et fournir un aperçu des connaissances scientifiques.

"Si vous regardez toute l'histoire de l'art spatial, revenir beaucoup, plusieurs décennies, vous constaterez que vous avez un enregistrement visuel, " at-il dit. " L'art est un enregistrement historique de notre compréhension changeante de l'univers. Cela devient une partie de l'histoire, et une partie de la recherche, Je pense."