Aidez les scientifiques à capturer les sursauts radio solaires !

17 March 2025 Par Raphaël de Assis Peralta Aidez les scientifiques à capturer les sursauts radio solaires !

Mettez-vous dans la peau d’un·e astrophysicien·ne et devenez, vous aussi, chasseur·se de sursauts radio solaires de type III grâce au nouveau projet de science participative Solar Radio Burst Tracker sur la plateforme Zooniverse. Cinq années de données acquises par la sonde européenne Solar Orbiter n’attendent que vous ! Alors, prêt·e à relever le défi et à aider les scientifiques à percer les secrets du Soleil ?


Des crosses de hockey dans les données des astrophysiciens…

Video 1 - Sonification of the radio spectrum of a burst of type III solar bursts, recognisable by their characteristic "hockey stick" shape.
These bursts result from the interaction between electrons from the Sun, ejected at very high speed during solar flares, and charged particles from the interplanetary medium. On board the Solar Orbiter probe (ESA), the RPW (Radio and Plasma Waves) instrument measures the spectrum of these emissions, i.e. the intensity of the electromagnetic waves as a function of time and frequency.
This is light, not sound, because sound cannot propagate in space. The sonification shown in this video is an artificial conversion of radio waves into sound signals to give a better understanding of the phenomenon. Solar bursts produce a distinctive sound, a "pyoong" that gradually descends to the lower frequencies before dying out, reflecting the loss of energy of the solar electrons and their gradual dispersion in space. The most intense burst, visible in the centre of the image, lasted around three hours in real time.
Credits : ESA & NASA / Solar Orbiter / RPW. Sound engineering : Katerina Pesini, Philippe Zarka, Alan Loh. Video editing support : Dimosthenis Bitzilos

Mais quelles sont donc ces étranges structures dans les données des astrophysiciens ? Aurait-on détecter un signal extraterrestre ? Et non ! Il s’agit de sursauts radio solaires de type III !

Plusieurs fois par jour, le Soleil expulse à grande vitesse d’importantes quantités de particules énergétiques, principalement des électrons, lors d’éruptions solaires. Au cours de leur voyage à travers l’espace, ces électrons interagissent avec le milieu interplanétaire, excitant sur leur passage les particules qui le composent. En se désexcitant, celles-ci émettent alors des ondes radio spécifiques : les sursauts radio solaires de type III, caractérisées par cette forme de crosse de hockey sur les mesures acquises par les scientifiques (cf. Vidéo 1).

Ces évènements deviennent de plus en plus fréquents et intenses à mesure que l’activité solaire augmente, suivant un cycle d’environ 11 ans. Ce cycle atteindra son maximum cette année, en 2025, avant de redescendre progressivement vers une activité plus calme. Les aurores spectaculaires observées ces derniers mois sur Terre témoignent de cette intensification.

L’étude de ces émissions radio est essentielle pour mieux comprendre l’évolution des éruptions solaires tout au long du cycle d’activité de notre étoile. Elle ouvre la voie à des avancées majeures en physique solaire en apportant également des réponses à des questions fondamentales sur le vent solaire, ce flux continu de particules éjectées par le Soleil : comment se forme-t-il ? Quels mécanismes l’accélèrent à des vitesses de plusieurs centaines de kilomètres par seconde ? Et quel est son impact sur notre planète ?

Radio and Plasma Waves (RPW) : le chasseur d’onde radio

Les éruptions solaires accélèrent des électrons à haute énergie dans l'espace (ligne pointillée rouge). Lorsqu'ils interagissent avec d'autres particules chargées du milieu interplanétaire (cercles verts), des ondes radio sont générées. L'instrument RPW mesure l'intensité de ces ondes au fil du temps (lignes vertes ondulées) à différentes fréquences. Le graphique de droite montre des données réelles d'un sursaut radio solaire, reconnaissable à sa forme caractéristique en "crosse de hockey".
Video 2 - Animation showing the measurement of a type III solar radio burst by the Radio and Plasma Waves (RPW) instrument on the Solar Orbiter probe.
Solar flares accelerate high-energy electrons into space (red dotted line). When they interact with other charged particles in the interplanetary medium (green circles), radio waves are generated. The RPW instrument measures the intensity of these waves over time (wavy green lines) at different frequencies. The graph on the right shows real data from a solar radio burst, recognisable by its characteristic ’hockey stick’ shape.
Credit: ESA&NASA/Solar Orbiter/RPW Team, graphic by Katerina Pesini

Depuis son lancement en 2020, la sonde Solar Orbiter de l’ESA mesure les spectres des sursauts solaires, c’est-à-dire leur intensité en fonction du temps et de la fréquence dans le domaine radio. Ces observations sont réalisées grâce à l’instrument Radio and Plasma Waves (RPW), dont l’exploitation est assurée par le Laboratoire d’Instrumentation et de Recherche en Astrophysique (LIRA) de l’Observatoire de Paris-PSL.

Dans le but de créer le plus important catalogue des sursauts radio solaires de type III observés depuis l’espace, les cinq années de données RPW ont été découpées en segments de six heures, générant ainsi 15 000 spectres à analyser.

« Les scientifiques ont développé des algorithmes pour détecter automatiquement ces sursauts depuis l’espace, mais ceux-ci peinent souvent à identifier les signaux plus faibles ou plus complexes », explique Katerina Pesini, responsable du projet dans le cadre de son doctorat à l’Université Radboud et à l’Observatoire de Paris-PSL auprès de l’équipe en charge de RPW. « Certaines sursauts sont faibles, déformées ou floues, c’est pourquoi nous avons encore besoin aujourd’hui de l’œil humain ! »

C’est ainsi qu’est né Solar Radio Burst Tracker, un projet de science participative hébergé sur la plateforme Zooniverse.

Ce projet permet au public d’être lui-même acteur de la science en devenant un chasseur de sursauts solaires. Les participants analyseront les spectres radio capturés par l’instrument RPW afin d’identifier les sursauts de type III.

Votre mission, si vous l’acceptez

Figure 2 - Observation of three type III solar bursts, with colour-coded signal intensity.
Volunteers in the Solar Radio Burst Tracker participatory science project will be able to put themselves in the shoes of researchers by tracking these solar bursts, in order to compile the largest catalogue of bursts observed from space and unravel the mystery of the solar wind.
Credit: ESA&NASA/Solar Orbiter/RPW Team, graphic by Katerina Pesini

Rien de plus simple : inspectez les graphiques et identifiez le plus de sursauts radio visibles ! Katerina et son équipe ont préparé des instructions détaillées sur Zooniverse pour vous guider pas à pas.

Pour assurer la fiabilité des résultats, chaque spectre sera examiné par huit personnes différentes.

« En plus de son importance scientifique, ce catalogue permettra également d’entraîner des algorithmes d’intelligence artificielle afin de détecter ces sursauts de manière automatique à l’avenir », ajoute Katerina Pesini.

Lien pour participer au projet : Zoonivers Solar Radio Burst Tracker

Contacts Observatoire de Paris-PSL

Katerina Pesini ; Xavier Bonnin ; Milan Maksimovic ; Antonio Vecchio

Pour aller plus loin

Collaboration between professionals and amateurs