IAGL: l'Université de Liège "satellise" le ciel et la terre près de son Institut de Physique
L'IAGL (Institut d'Astrophysique et de Géophysique de Liège) est un centre de recherches spécialisé de l'Université de Liège. Depuis 120 ans, les Liégeois appelaient "Observatoire de Cointe" un ensemble de bâtiments, avec des tours surmontées de coupoles avec des télescopes, sur la colline de Cointe qui surplombe leur gare principale. Dans les années 60, cet Institut d'astronomes et d'astrophysiciens s'est mis à la mode de la technologie spatiale, pour répondre aux débuts de l'Europe dans l'espace. Il s'est équipé pour concevoir, tester et calibrer des instruments optiques pour des expériences à bord de fusées-sondes, puis pour les premiers satellites européens d'astronomie (TD-1A) et de météorologie (Meteosat).
Cette activité d'instrumentation et de simulation spatiales a pris de l'importance avec la montée en puissance des programmes de l'ESA. Elle a donné naissance au Centre Spatial de Liège (CSL), qui est implanté dans le Parc scientifique du Sart Tilman, sur une autre colline de Liège. Le CSL constitue le coeur du spatiopôle wallon, avec, à ses côtés, les sociétés AMOS (pour l'opto-mécanique au sol et dans l'espace), Spacebel (informatique des systèmes spatiaux), SAMTECH (logiciels de modélisation des structures), Wallonia Space Logistics (incubateur de nouvelles entreprises qui exploitent les spin-offs de la recherche et de la technologie spatiales).
Depuis le printemps, les 65 chercheurs et doctorants de l'IAGL ont rejoint une nouvelle infrastructure accolée à l'Institut de Physique, sur le campus universitaire de l'Université de Liège. Surnommé "Le satellite", ce bâtiment moderne aux dimensions modestes a nécessité un investissement de 2,38 millions d'euros de la Communauté française de Belgique. "Le nouvel Institut ne dispose pas du même espace qu'à l'Observatoire de Cointe, mais les équipes de ses chercheurs se trouvent à bord d'un même vaisseau, réparties sur chaque niveau selon leur spécificité", fait remarquer l'astrophysicien Jean-Pierre Swings, responsable des relations internationales, notamment avec l'ESO (European Southern Observatory) pour les télescopes au Chili, avec l'ESA (European Space Agency) pour les observatoires spatiaux et les sondes interplanétaires. L'IAGL dispense un enseignement très spécialisé dans le cadre d'études d'un troisième cycle: son DEA (Diplôme d'Etudes Approfondies) en Astrophysique, Géophysique et Physique spatiale a acquis la notoriété européenne.
Le transfert de l'IAGL sur le campus du Sart Tilman a été officialisé ce 9 septembre. A cette occasion, le Professeur Jean-Claude Gérard, qui est le Président du Département d'Astrophysique, Géophysique et Océanographie, a défini l'Institut comme "le principal centre d'enseignement et de recherche scientifique en sciences de la Terre, de l'Espace et de l'Univers en Belgique". Tout en précisant: "Souvent liée au développement du secteur spatial dans notre institution, notre activité attire la curiosité et l'intérêt du grand public pour nos recherches. A un moment où chacun s'interroge sur les causes et les remèdes à apporter au désintérêt de beaucoup de jeunes pour les domaines scientifiques, les sciences de la Terre, de l'Espace et de l'Univers suscitent fréquemment l'enthousiasme des jeunes. Le nombre de nos doctorants, une bonne vingtaine actuellement, témoigne clairement de cet intérêt." Tout en regrettant : "Trop de jeunes sont contraints, une fois leur doctorat obtenu, de quitter la recherche ou de s'expatrier sans réel espoir de retour."
Changement climatique et pollutions atmosphériques de notre planète
Depuis le printemps, les différents groupes de travail de l'IAGL, dont les thèmes de recherche vont des préoccupations pour la vie sur notre planète à l'étude de phénomènes énigmatiques aux confins de l'Univers, se sont mis en place aux différents étages du "satellite":
- Le LPAP (Laboratoire de Physique Atmosphérique et Planétaire) est réputé pour sa connaissance de la forme et de la dynamique des aurores autour de la Terre, Jupiter et Saturne; leurs observations dans l'ultraviolet avec des systèmes dans l'espace servent aux bulletins de "météo spatiale". Il s'est spécialisé dans les modèles numériques qui détaillent les échanges de carbone entre les océans et la biosphère, qui reproduisent l'évolution du cycle du gaz carbonique dans l'atmosphère à travers les âges.
- Le GIRPAS (Groupe Infrarouge de Physique Atmosphérique et Solaire), dans l'Institut de Physique, collabore avec le LPAP. Avec une présence continue à la station alpine du Jungfraujoch (Suisse) pour des mesures spectrométriques à 3580 m d'altitude, il joue, depuis plusieurs années, un rôle crucial dans la connaissance du changement global. Dans le cadre des Protocoles de Montréal (1987) et de Kyoto (1997) sur la détérioration de l'environnement terrestre, il contribue au suivi de l'état du monde pour les pollutions de l'atmosphère. Il participe au programme GATO (Global Atmospheric Observations) de l'initiative européenne GMES (Global Monitoring for Environment and Security).
Mirages gravitationnels et hautes énergies dans l'Univers
- L'ESEA (Evolution et Stabilité des Etoiles et des Amas d'étoiles) s'intéresse aux vibrations des étoiles (astérosismologie), car elles révèlent les processus physiques qui s'y déroulent. Grâce à la détection fine de variations extrêmement faibles dans la luminosité des étoiles, il est possible de mettre en évidence des exoplanètes autour d'elles. L'ESEA élabore un scénario de formation des amas globulaires du halo de notre Galaxie.
- L'ATI (Astrophysique et Traitement des Images) met au point des techniques pour améliorer la netteté des images astronomiques. Il développe un algorithme original de traitement numérique, dit MCS (abréviation qui reprennent les majuscules des noms de ses trois concepteurs), pour mieux cerner les quasars et pour comprendre les mirages gravitationnels.
- L'AEOS (Astrophysique Extragalactique et Observations Spatiales) effectue des recherches sur la distribution des amas galactiques, la caractéristiation des mirages gravitationnels, l'évolution des quasars. A l'initiative de l'astrophysicien Jean Surdej, il s'est impliqué dans la construction d'un télescope à miroir liquide de 4 m de diamètre qui pourrait être installé sur un sommet chilien. D'autres sites sont également envisagés.
- Le GAPHE (Groupe d'Astrophysique des Hautes Energies) définit les propriétés des étoiles les plus massives et du milieu interstellaire ambiant à partir d'observations dans des longueurs d'ondes qui vont du domaine radio aux rayons X et gamma. Deux spécialistes se sont spécialement formés pour l'exploitation des données des observatoires spatiaux XMM-Newton et INTEGRAL: le chef de travaux Jean-Marie Vreux et l'ingénieur physicien Gregor Rauw étudient le comportement des étoiles massives et les processus de nucléo-synthèse qui s'y passent. Le GAPHE collabore avec le Centre Spatial de Liège dans la conception et la calibration de nouveaux moyens optiques à bord des satellites européens d'astrophysique.
Pour ses études des phénomènes célestes, l'IAGL recourt au nec plus ultra des moyens d'observation. Comme le VLT (Very Large Telescope) du Cerro Paranal dans le désert chilien: il est en train de renforcer ses possibilités en interférométrie avec des télescopes auxiliaires sur des support mobiles réalisés par la société liégeoise AMOS. Il y a, autour de la Terre, le HST (Hubble Space Telescope) de la NASA, les XMM-Newton et (bientôt) INTEGRAL de l'ESA. Dans le cadre du programme scientifique de l'ESA, l'IAGL s'est spécialisé dans l'exploitation des mesures des satellites européens d'astrophysique dans les rayons X et gamma. Comme on ne fait plus appel à des senseurs optiques mais à des compteurs de photons X et gamma, on localise la provenance et mesure l'énergie de ces sources de rayonnement au moyen d'un traitement numérique de données complexes.
