Aidez les scientifiques à capturer les sursauts radio solaires !

17 mars 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…

Vidéo 1 – Sonification du spectre radio d’une salve de sursauts solaires de type III, reconnaissables à leur forme caractéristique de « crosse de hockey »
Ces sursauts résultent de l’interaction entre des électrons du Soleil, éjectés à très grande vitesse lors d’éruptions solaires, et les particules chargées du milieu interplanétaire. À bord de la sonde Solar Orbiter (ESA), l’instrument RPW (Radio and Plasma Waves) mesure le spectre de ces émissions, c’est-à-dire l’intensité des ondes électromagnétiques en fonction du temps et de la fréquence. Il s’agit donc bien de lumière et non de son, car le son ne peut se propager dans l’espace. La sonification présentée dans cette vidéo est une conversion artificielle des ondes radio en signaux sonores afin de mieux appréhender le phénomène. Les sursauts solaires se traduisent par un son distinctif, un « pyoong » descendant progressivement vers les graves avant de s’éteindre, reflétant la perte d’énergie des électrons solaires et leur dispersion progressive dans l’espace. Le sursaut le plus intense, visible au centre de l’image, a duré environ trois heures en temps réel.
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".
Vidéo 2 – Animation représentant la mesure d’un sursaut radio solaire de type III par l’instrument Radio and Plasma Waves (RPW) de la sonde Solar Orbiter.
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".
Crédits : ESA&NASA/Solar Orbiter/RPW Team, graphique réalisé par 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 de trois sursauts solaires de type III, avec l’intensité du signal représentée en code couleur.
Les volontaires du projet de science participative Solar Radio Burst Tracker pourront se mettre dans la peau des chercheurs en traquant ces sursauts solaires, afin de constituer le plus grand catalogue de sursauts observés depuis l’espace et percer le mystère du vent solaire.
Crédits : ESA&NASA/Solar Orbiter/RPW Team, graphique réalisé par 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
Grand public