Interdisciplinarité

Des méthodes et des infrastructures partagées pour repousser les frontières de l’astrophysique

A l’Observatoire de Paris, le panorama des activités et thématiques interdisciplinaires est vaste. Des questions scientifiques partagées avec d’autres disciplines scientifiques sont abordées en collaboration nationale et internationale ; des méthodologies sont développées qui dépassent les savoir-faire usuels pour l’astronomie/astrophysique. Selon les équipes et les sujets abordés le volet thématique ou méthodologique est dominant, même si la distinction entre les deux types d’approches n’est pas absolue. Les travaux de recherche aux interfaces s’appuient sur des infrastructures de recherche nationales et internationales hors du périmètre de l’astronomie comme par exemple les sources de lumière, les centres de calcul intensif, ou le réseau des centrales de technologie. Ces travaux sont développés au sein de réseaux structurés, autour de thématiques scientifiques ou dans le cadre de la préparation de nouveaux instruments et télescopes. La recherche sur les Origines, origine du système solaire et de la Vie, financée notamment par le PEPR Origines est un bon exemple de domaine suscitant des travaux multidisciplinaires et interdisciplinaires.

Les liens entre astrophysique et physique sont forts et anciens à l’Observatoire de Paris. Par exemple, les travaux d’astrophysique de laboratoire et de physique des plasmas s’appuient sur des approches expérimentales ou théoriques ; les activités de métrologie du temps et de l’espace nécessitent des développements pointus en physique, tout comme la préparation de nouveaux concepts de détection des photons. Enfin les questionnements posés par les propriétés des objets astrophysiques compacts et les ondes gravitationnelles suscitent l’intérêt des physiciens théoriciens, sur site et dans d’autres laboratoires.

Données, intelligence artificielle et calcul intensif au service de la recherche astronomique

De même, des collaborations étroites existent avec des laboratoires de mathématiques, les systèmes d’équations qui gouvernent l’évolution des systèmes astrophysiques posant des questions fondamentales pour les mathématiciens. La science des données est un terrain propice aux travaux interdisciplinaires entre mathématiques, informatique, traitement du signal et travaux d’astronomie et d’astrophysique, qu’il s’agisse de méthodes numériques pour le calcul intensif, de solutions pour l’analyse de données de grand volume, ou de conception de systèmes dédiés. Les avancées permises par les méthodes d’intelligence artificielle sont très largement mises à profit pour faciliter l’analyse de données, issues d’observations, de simulations lourdes ou de la numérisation de documents et ouvrages anciens. Il faut noter la forte implication dans le développement de la science ouverte, et du cloud scientifique européen EOSC.

Du patrimoine scientifique aux humanités numériques : une interdisciplinarité sur le temps long

L’expertise des équipes de l’Observatoire de Paris sur les systèmes de référence dans le temps et dans l’espace, indispensable à l’astronomie, l’est aussi pour la géodésie et pour des sujets essentiels de géophysique. Par exemple, la modélisation des mouvements fins de la Terre apporte des contraintes sur les couples induits par les enveloppes fluides (atmosphère et océans) sur sa rotation. Les techniques de géodésie spatiale et de gravimétrie offrent des outils précieux pour l’étude des océans et des masses d’eau continentales depuis l’espace. La télédétection des atmosphères et surfaces planétaires est un sujet d’interface entre l’étude de la Terre et les autres corps du système solaire grâce aux traitements avancés développés in situ et au lien étroit avec les projets d’instrumentation spatiale.

Des recherches en histoire des sciences sont menées au sein de l’Observatoire de Paris s’appuyant sur son fond historique remarquable ainsi que d’autres sources européennes. Les travaux s’inscrivent dans la forte dynamique actuelle des humanités numériques au sein de l’université PSL.