Du point de vue d'une fenêtre dans un asile d'aliénés, Vincent van Gogh a peint l'une des œuvres artistiques les plus remarquées et appréciées de l'histoire humaine. Les découvertes scientifiques révèlent un Cosmos avec de telles caractéristiques.
Depuis l'époque de Vincent, artistes et scientifiques ont pris leurs chemins respectifs pour véhiculer et comprendre le monde naturel. Les dernières images publiées prises par le télescope spatial européen Planck révèlent de nouveaux détails exquis de notre univers qui commencent à toucher les traits de peinture du grand maître et en même temps, remonte presque au début des temps. Depuis Van Gogh - le passage de 125 ans - les scientifiques ont construit une description progressivement complexe et incroyable de l'Univers.
Le chemin de Van Gogh à l'imagerie du télescope Planck est indirect, une abstraction semblable à l'impressionnisme de l'époque de Van Gogh. Les impressionnistes des années 1800 nous ont montré que l'esprit humain pouvait interpréter et imaginer le monde au-delà des limites de nos cinq sens. De plus, l'optique depuis l'époque de Galileo avait commencé à étendre la capacité de nos sens.
Les mathématiques sont peut-être la plus grande forme d'abstraction de notre vision du Monde, le Cosmos. Le chemin de la science à l'époque de van Gogh a commencé avec son contemporain, James Clerk Maxwell qui doit son inspiration à l'expérimentateur Michael Faraday. Les équations de Maxwell définissent mathématiquement la nature de l'électricité et du magnétisme. Depuis Maxwell, l'électricité, le magnétisme et la lumière sont intimement liés. Ses équations sont désormais dérivées d'une équation plus universelle - le modèle standard de l'univers. L'article d'accompagnement du magazine Space par Ramin Skibba décrit plus en détail les nouvelles découvertes des scientifiques de la mission Planck et son impact sur le modèle standard.
Les travaux de Maxwell et d'expérimentateurs tels que Faraday, Michelson et Morley ont construit un corpus de connaissances écrasant sur lequel Albert Einstein a pu écrire ses articles de 1905, son année miracle (Annus mirabilis). Ses théories de l'Univers ont été interprétées, vérifiées maintes et maintes fois et conduisent directement à l'Univers étudié par les scientifiques utilisant le Télescope Planck.
En 1908, le physicien allemand Max Planck, pour qui le télescope de l'ESA est nommé, a reconnu l'importance du travail d'Einstein et l'a finalement invité à Berlin et loin de l'obscurité d'un bureau des brevets à Berne, en Suisse.
Alors qu'Einstein a passé une décennie à achever son plus grand travail, la théorie générale de la relativité, les astronomes ont commencé à appliquer des outils plus puissants à leur métier. Edwin Hubble, né l'année où Van Gogh a peint Starry Night, a commencé à observer le ciel nocturne avec le télescope le plus puissant du monde, le télescope Hooker de 100 pouces du Mt Wilson. Dans les années 1920, Hubble a découvert que la Voie lactée n'était pas l'Univers entier mais plutôt un univers insulaire, l'un parmi des milliards de galaxies. Ses observations ont révélé que la Voie lactée était une galaxie spirale d'une forme similaire aux galaxies voisines, par exemple M31, la galaxie d'Andromède.
Les équations d'Einstein et l'abstraction de Picasso ont créé une nouvelle ruée vers la découverte et l'expressionnisme qui nous propulse pendant 50 ans. Leur influence continue d'avoir un impact sur nos vies aujourd'hui.
Les télescopes de l'ère Hubble ont atteint leur apogée avec le télescope Palomar de 200 pouces, quatre fois la puissance de collecte de lumière du mont Wilson. L'astronomie devait attendre le développement de l'électronique moderne. Les améliorations des techniques photographiques seraient pâles par rapport à ce qui allait arriver.
Le développement de l'électronique a été accéléré par les pressions exercées sur les forces adverses pendant la Seconde Guerre mondiale. Karl Jansky a développé la radioastronomie dans les années 1930 qui a bénéficié des recherches qui ont suivi pendant les années de guerre. Jansky a détecté la signature radio de la Voie lactée. Comme Maxwell et d'autres l'imaginaient, l'astronomie a commencé à s'étendre au-delà de la lumière visible - dans les ondes infrarouges et radio. La découverte du fond cosmique des micro-ondes (CMB) en 1964 par Arno Penzias et Robert Wilson est sans doute la plus grande découverte à partir d'observations dans la région des ondes radio (et micro-ondes) du spectre électromagnétique.
L'électronique analogique pourrait augmenter les études photographiques. Les tubes à vide ont conduit à des tubes photo-multiplicateurs qui pouvaient compter les photons et mesurer plus précisément la dynamique des étoiles et l'imagerie spectrale des planètes, des nébuleuses et des galaxies entières. Puis, en 1947, trois physiciens des Bell Labs, John Bardeen, Walter Brattain et William Shockley ont créé le transistor qui continue de transformer le monde aujourd'hui.
Pour l'astronomie et notre image de l'Univers, cela signifiait une imagerie plus aiguë de l'Univers et une imagerie couvrant l'ensemble du spectre électromagnétique. L'astronomie infrarouge s'est développée lentement à partir des années 1800, mais c'était de l'électronique à semi-conducteurs dans les années 1960 à sa maturité. La radioastronomie micro-ondes ou millimétrique nécessitait un mariage de la radioastronomie et de l'électronique à semi-conducteurs. Le premier télescope à ondes millimétriques pratique a commencé ses opérations en 1980 au Kitt Peak Observatory.
Avec de nouvelles améliorations dans l'électronique à semi-conducteurs et le développement de dispositifs de chronométrage extrêmement précis et le développement de l'électronique à semi-conducteurs à basse température, l'astronomie a atteint nos jours. Avec la fusée moderne, des appareils sensibles tels que les télescopes spatiaux Hubble et Planck ont été projetés en orbite et au-dessus de l'atmosphère opaque entourant la Terre.
Les astronomes et les physiciens sondent maintenant l'Univers à travers tout le spectre électromagnétique, générant des téraoctets de données et des abstractions des données brutes nous permettent de regarder dans l'Univers avec effectivement un sixième sens, celui qui nous est donné par la technologie du 21e siècle. Quelle coïncidence remarquable que les observations de nos meilleurs télescopes regardant à travers des centaines de milliers d'années-lumière, et plus encore, remontent à 13,8 milliards d'années au début des temps, révèlent des images de l'Univers qui ne sont pas sans rappeler les peintures brillantes et belles d'un humain avec un esprit qui ne lui laissait pas d'autre choix que de voir le monde différemment.
125 ans plus tard, ce sixième sens nous oblige à voir le monde sous un jour similaire. Regardez dans le ciel et vous pouvez imaginer les systèmes planétaires tournant autour de presque toutes les étoiles, des nuages tourbillonnants de galaxies spirales, encore plus grandes dans le ciel que notre Lune, et des vagues de champs magnétiques partout dans la nuit étoilée.
Considérez ce que la mission Planck révèle, les questions auxquelles elle répond et les nouvelles qu'elle soulève -Il s'avère que les ondes gravitationnelles primordiales n’ont pas été trouvées.
