Les images qui émergent du télescope spatial James Webb ont capturé des détails du cosmos jamais vus auparavant, laissant la communauté scientifique et le public dans un état d'émerveillement. Dans un Tweet, l'ancien président Barack Obama les a décrits comme "époustouflants". Même le cosmologiste de Stanford Zeeshan Ahmed, pour qui de telles images sont monnaie courante, a admis :"Vous ne pouvez pas le contenir dans votre tête. Je pense que c'est vrai pour tout le monde, je veux dire, les scientifiques sont toujours humains."

"La crainte est en quelque sorte ce sentiment ineffable de transcendance", a déclaré James Doty, neurochirurgien de Stanford et spécialiste de la compassion. "D'une certaine manière, vous vous y fondez."

Les chercheurs de toutes les disciplines ont longtemps cherché à comprendre les émotions émouvantes, voire intrigantes, que l'univers évoque. Certains ont décrit un tremblement qu'ils appellent "vertige cosmique". D'autres ont utilisé le terme "insignifiance cosmique" lorsqu'ils sont confrontés à sa petitesse dans un univers sans limites. Quelques-uns ont trouvé que ces pensées induisaient trop d'anxiété, une expérience qu'ils qualifient de "neuroexistentialisme".

Pour décrire comment les images de l'espace extra-atmosphérique peuvent exciter et développer l'esprit humain, Elizabeth Kessler, maître de conférences en études américaines à Stanford, qui étudie la culture visuelle de l'astronomie, a trouvé utile de s'appuyer sur le sublime, un concept esthétique que le XVIIIe siècle le philosophe Emmanuel Kant s'est associé à des phénomènes naturels de grande taille, échelle ou puissance, telles que des montagnes vertigineuses, des abîmes profonds, des chutes d'eau plongeantes et le ciel rempli d'étoiles en essayant de comprendre les émotions évoquées en lui par la Voie lactée et les cieux étoilés. Pour Kant, l'expérience d'une telle immensité submergeait les sens, mais la raison humaine pouvait transcender ces limites, ce qui en faisait une expérience d'affirmation qui élargissait la connaissance et la compréhension.

Plus grand et au-delà

Une promenade décontractée sur le campus universitaire suffit à révéler à quel point l'univers peut servir de muse.

À Stanford, les représentations de l'espace extra-atmosphérique se trouvent au-delà des laboratoires de recherche et des salles de classe des astrophysiciens et des cosmologistes. Traversez l'Engineering Quad Courtyard et vous rencontrerez l'installation d'Alicja Kwade, Pars pro Toto, 12 orbes planétaires en pierre à taille humaine qui combinent le géologique et le cosmologique pour inspirer de nouvelles façons de penser le monde. Au Cantor Arts Center, un casting du penseur emblématique d'Auguste Rodin brille sous la lueur fluorescente de la représentation de Spencer Finch de l'étoile Bételgeuse qui explose. Enveloppant l'escalier menant au David Rumsey Map Center de la Green Library se trouvent des reproductions de cartes d'étoiles et de constellations du XVIIe siècle, magnifiquement agrandies pour mettre en valeur les personnages de la mythologie grecque au milieu des cieux célestes - tous des rappels de la place de l'humanité dans le monde et de nos liens les uns avec les autres .

Pour Doty, qui est également le fondateur et directeur du Stanford Center for Compassion and Altruism Research and Education, dont Sa Sainteté le Dalaï Lama est le bienfaiteur fondateur, le pouvoir de la crainte réside dans sa capacité à nous faire sentir connectés à quelque chose de bien plus grand que nous-mêmes.

"En fin de compte, nous sommes tous un, non seulement les uns avec les autres mais avec chaque être vivant et en fait, avec l'univers", a déclaré Doty. "La nature même de penser à cela, et de comprendre que vous faites partie de cette chose extraordinaire qui se passe autour de nous, crée ce sens profond du but et de la connexion, et à certains égards, le bonheur."

L'expérience transcendante de la réalisation de soi et de l'unité est également à la base de nombreuses religions, souligne Doty. Par exemple, dans le bouddhisme, il existe un profond désir d'atteindre l'illumination, qui consiste en fin de compte à se fondre dans l'univers.

Conçu pour inspirer

Selon Kessler, l'historienne de l'art, qui a examiné les parallèles entre l'art et la philosophie et les images astronomiques dans son livre, "Picture the Cosmos:Hubble Space Telescope Images and the Astronomical Sublime" (University of Minnesota Press, 2012), les images astronomiques sont conçu de manière à représenter des données scientifiques et à évoquer une réponse esthétique.

Comme Kessler l'a appris dans ses entretiens avec l'équipe qui a produit des images pour le Hubble Heritage Project, la NASA voulait diffuser des images qui inspireraient le grand public, pas seulement les individus travaillant dans la science et la technologie. Comme toute représentation, chaque image astronomique implique des décisions sur la façon de représenter les phénomènes célestes capturés par le télescope d'une manière qui ne semblera pas étrange au public.

"Les astronomes et les processeurs d'images équilibrent soigneusement le besoin d'une image scientifiquement valide avec le désir d'une image esthétiquement convaincante", a déclaré Kessler.

Parce que les télescopes collectent des données trop faibles pour que nos yeux puissent les voir et au-delà du spectre de la lumière visible (JWST principalement dans la lumière infrarouge, Hubble dans le visible et l'ultraviolet), leurs images se voient attribuer des couleurs afin que nous puissions les apprécier plus pleinement. Chaque image couleur de JWST, par exemple, est en fait un composite d'au moins trois images monochromes différentes, chacune collectée à l'aide d'un filtre qui capture une longueur d'onde différente de la lumière infrarouge. Les expositions peuvent durer des heures voire des jours. Chaque filtre se voit ensuite attribuer une couleur différente, qui est combinée dans les images finales qui sont diffusées.

Bien que n'importe quelle couleur puisse être mappée sur n'importe quelle longueur d'onde, les astronomes pensent que certaines combinaisons de couleurs fonctionnent mieux que d'autres. Par exemple, dans la première interprétation du Hubble Heritage Project de la nébuleuse planétaire NGC 3132, l'équipe a expérimenté un schéma de couleurs non conventionnel de roses et de jaunes. Mais le résultat final "ne semblait pas correct", a déclaré l'astronome Keith Noll dans une interview avec Kessler. Ils ont donc utilisé des couleurs moins étranges et plus typiques des mondes terrestres.

Parce que le développement d'images astronomiques implique de nombreux choix artistiques de ce type, Kessler compare le processus aux peintures de paysages et aux photographies de l'Ouest américain du XIXe siècle, où la lumière, les ombres et les couleurs étaient utilisées de manière à évoquer le sublime sur lequel Kant a écrit si prolifiquement. .

La composition des images d'astronomie est un autre choix artistique. Dans l'espace extra-atmosphérique, les directions cardinales n'ont pas d'importance. Ainsi, un exercice que Kessler fait avec ses étudiants de Stanford consiste à retourner des images comme la nébuleuse de l'Aigle - également appelée "piliers de la création" - à l'envers. Lorsqu'il est inversé, il devient une grande forme amorphe.

"Au lieu de grands piliers qui inspirent la crainte alors qu'ils se dressent dans le ciel, ils suintent de la page et ont l'air monstrueux et horribles ; ils n'ont rien d'évocateur", a déclaré Kessler.

Comprendre l'incompréhensible

Considérant qu'une année-lumière - la distance que la lumière peut parcourir en un an - équivaut à 6 000 milliards de kilomètres et que les astronomes observent des étoiles à des milliards d'années de la Terre, l'immensité est presque incompréhensible. Néanmoins, il est calculable. La NASA a essayé de le quantifier de diverses manières; récemment, ils ont décrit le premier champ profond de Webb, situé à 4,6 milliards d'années-lumière, comme "approximativement la taille d'un grain de sable tenu à bout de bras, un minuscule fragment du vaste univers".

Les chiffres cosmiques - qu'il s'agisse de la distance de la Terre ou du nombre d'étoiles dans l'univers - sont "insondables", a déclaré Ahmed, scientifique principal au SLAC National Accelerator Laboratory et membre senior de l'Institut Kavli d'astrophysique des particules et de cosmologie qui étudie le fond cosmique de micro-ondes, qui est la rémanence du big bang. Il a décrit comment, au début de sa carrière, sa perception de l'univers a évolué pour devenir davantage un problème mathématique à résoudre, plutôt qu'un problème philosophique.

Ahmed a lu avec son enfant d'âge préscolaire de quatre ans le livre pour enfants, A Hundred Billion Trillion Stars, qui met les chiffres à l'échelle. "C'était drôle de parcourir ce livre parce qu'il s'agit d'initier les jeunes enfants à de grandes quantités et à de grands nombres, comme sept milliards d'êtres humains pèsent environ autant que 10 quadrillions de fourmis", a-t-il déclaré.

Avant de lire le livre, Ahmed a déclaré que son fils pensait que 100, un montant qu'il pouvait conceptualiser, était un grand nombre. Maintenant, un milliard, c'est gros. Ahmed se souvient avoir ressenti le même étonnement enfantin lorsqu'il a vu les images de Hubble pour la première fois. "Ce qui m'a époustouflé, c'est de réaliser que chaque objet des premières images Hubble Deep Field n'était pas une étoile, c'était une galaxie", a déclaré Ahmed.

Pour le neurochirurgien Doty, le pouvoir de la crainte agit dans les deux sens. Tout comme l'immensité de l'univers peut éveiller la curiosité, l'infinitésimal aussi. Par exemple, contempler le nombre d'atomes dans l'univers peut "vous faire vous demander comment tout cela est possible", a-t-il déclaré. (La fascination pour les détails moléculaires est le sujet du numéro d'août du magazine Stanford Medicine.)

Pour certains, il y a une certaine terreur dans l'inconnu, ont reconnu Doty et Kessler. Le philosophe Edmund Burke, par exemple, trouvait les idées d'infini et d'éternité passionnantes et terrifiantes.

Pour diminuer cette anxiété et cette peur, l'esprit établit un récit, a déclaré Doty. "Essayer d'expliquer l'inexplicable vous réconforte", a-t-il déclaré.

Kessler soutient qu'à bien des égards, les images astronomiques qui évoquent le sublime sont un autre moyen de calmer et de contenir ces peurs.

"You're not asked to get lost in the infinite but to reflect on the vastness of the universe and our place within it," she said. "These images might remind us of our relative insignificance, but also our potential to come to know and understand what lies beyond us and our world."

'A collaboration between humans and technology'

Kessler thinks the criticisms that NASA's images are manipulative for depicting celestial phenomena the human eye could never see are misguided; astronomers and image processors carefully craft the images to ensure they are scientifically valid (Ahmed, the cosmologist, likened their resolution and magnification to him wearing glasses that help him see the world more clearly).

As Kessler emphasized, "this is a kind of vision that's only possible through a collaboration between humans and technology."

Through the blending of art and science, space telescope images allow us to see the universe in new and exciting ways. They are also incredibly humbling, affirming what it means to be alive.

"We arise from stardust and we return to stardust," said Doty. "That cyclical connection and reality that we are all part of whatever exactly 'this is' makes us feel, in some ways, special while also feeling insignificant." + Explorer plus loin

NASA reveals Webb telescope's first cosmic targets