Comment entendre l'âge d'une étoile express
Une étoile tremble comme une cloche après un coup. Ces tremblements — de minuscules variations de luminosité et de surface — peuvent être captés par un télescope. En analysant les fréquences de ces « notes stellaires », les astronomes déduisent ce qui se passe à l'intérieur : l'âge de l'étoile, sa structure. Mais pour déchiffrer la mélodie, il fallait auparavant passer en revue des milliers de modèles — long et coûteux.
Désormais, il existe l'outil PITCHFORK — un réseau de neurones à l'architecture ramifiée. Il apprend à partir de modèles d'étoiles existants, puis fournit en quelques secondes à la fois les paramètres classiques (température, luminosité, proportion d'éléments lourds) et les fréquences de 35 types d'oscillations. La précision est élevée : la température est prédite avec une erreur inférieure à six degrés, et les fréquences avec une incertitude de seulement 0,02 pour cent.
PITCHFORK est combiné à une méthode statistique qui tient compte des erreurs aléatoires et fournit non pas une valeur unique, mais toute une plage de valeurs possibles pour chaque paramètre. C'est comme si, au lieu d'une réponse unique « l'étoile a 4,5 milliards d'années », on obtenait un honnête « entre 4,2 et 4,8 milliards » avec les probabilités associées.
La méthode a été testée sur le Soleil et sur les deux composantes du système binaire 16 Cygni. Les résultats concordent avec les estimations fiables antérieures. On peut donc faire confiance à l'outil. Dans les années à venir, de nouvelles missions spatiales fourniront des données sur des millions d'étoiles — et un réseau de neurones aussi rapide et précis aidera à ne pas se noyer dans ce flux et à enfin comprendre comment évoluent les soleils dans les différents coins de la Galaxie.
Les fréquences d'oscillation d'une étoile dépendent de sa densité interne : plus l'étoile est âgée, plus elle « sonne » lentement dans certains modes — comme une cloche qui vieillit et change de ton.