Entretien avec le père Richard Anthony D’Souza, Directeur de la Specola Vaticana, sur la programmation pour 2026

Les priorités scientifiques à mener à bien

Achever le processus de robotisation du VATT (Vatican Advanced Technology Telescope) sur le mont Graham, en Arizona. Finaliser la numérisation 3D et la documentation des quelque 1.200 météorites conservées au laboratoire et, à Castel Gandolfo, introduire les premiers GPU (Graphic Processing Unit) afin de renforcer les capacités de calcul informatique et le programme théorique, également à travers le lancement d’une nouvelle série de séminaires de physique théorique. Telles sont les priorités pour l’année 2026 de la Specola Vaticana, annoncées par son Directeur, le père Richard Anthony D’Souza, jésuite, dans cet entretien accordé à www.vaticanstate.va.

Quelles seront les priorités scientifiques de la Specola Vaticana en 2026 ?

Comme d’autres observatoires modernes aujourd’hui, les membres de la Specola Vaticana sont engagés dans divers domaines scientifiques : de la gravité quantique à la cosmologie, en passant par la formation des galaxies, la science des étoiles et du système solaire. Il est donc difficile de parler d’une priorité scientifique unique, car chaque chercheur a ses propres priorités, liées à son domaine de spécialisation. Toutefois, au niveau institutionnel, notre priorité est d’investir des ressources de manière significative, afin de permettre et de développer la recherche menée tant par les chercheurs individuellement que par les équipes.

Notre priorité principale est d’achever le processus de robotisation du VATT (Vatican Advanced Technology Telescope) sur le mont Graham, en Arizona. Bien que 95 % du télescope soit déjà robotisé, la caméra actuellement utilisée pour les observations astronomiques doit être remplie de liquide de refroidissement toutes les douze heures, ce qui nous oblige à maintenir une présence humaine sur la montagne. L’acquisition d’une nouvelle caméra nous permettra d’exploiter le télescope en mode totalement automatisé, sans présence humaine, ouvrant ainsi la voie à un large éventail de projets et de stratégies opérationnelles différentes.

La priorité de notre laboratoire de météorites, dirigé par le père Bob Macke, est de compléter la numérisation 3D et la documentation des quelque 1.200 météorites de notre collection. Une fois ce catalogue rendu accessible au public sur notre site web, il permettra un niveau supplémentaire de coopération et de recherche internationale.

Au sein de la Specola, nous introduirons cette année nos premiers GPU (Graphic Processing Unit) afin de renforcer nos capacités de calcul informatique. Bien que le machine learning soit traditionnellement utilisé depuis longtemps en astronomie et dans les sciences, nous allons expérimenter  cette année pour voir comment certains logiciels astronomiques et scientifiques peuvent être réécrits pour utiliser pleinement le hardware GPU, en particulier dans le domaine du machine learning. Enfin, nous espérons renforcer notre programme théorique à la Specola par diverses initiatives, en lançant notamment une nouvelle série de séminaires de physique théorique.

Comment la programmation 2026 s’inscrit-elle dans la vision à moyen et long terme de la Specola ?

La vision de la Specola pour les 3-5 prochaines années est de renforcer nos quatre principaux programmes scientifiques : observation astronomique, science des météorites, physique théorique/cosmologique et calcul scientifique appliqué à l’astronomie et à la météorologie.

Nous avons deux projets principaux pour le VATT au cours des 3-5 prochaines années : le premier consiste à convertir le télescope d’un modèle d’observation traditionnel vers un mode « service ». Au cours des 30 dernières années, on assignait des nuits entières au télescope aux astronomes (généralement de 3 à 7 nuits consécutives) pour observer dans le cadre de leurs programmes scientifiques respectifs. Cependant, ce mode d’observation traditionnel ne permettait pas de mener des programmes d’observation plus sophistiqués, comme le suivi à long terme d’objets astronomiques intéressants sur des périodes plus longues (plusieurs mois). En passant au mode « service », le télescope pourra observer différents types d’objets au cours d’une seule nuit, couvrant ainsi une large gamme de projets et de programmes scientifiques, sous la supervision d’un seul opérateur. La robotisation du VATT constitue une aide supplémentaire pour utiliser le télescope avec ce mode « service ». Notre second objectif est de consacrer 20 % du temps du télescope à l’éducation, afin que des étudiants universitaires sélectionnés dans le monde entier (notamment dans des universités disposant de peu de ressources) puissent apprendre à utiliser un télescope de recherche et proposer des petits projets scientifiques pour le VATT. Nous développerons des exercices d’observation destinés à aider les enseignants et les étudiants à initier ce processus.

Au cours des quinze dernières années, le laboratoire des météorites a rendu un grand service à la communauté des corps du Système solaire en innovant et en fournissant des mesures des propriétés physiques des météorites. Nous devons maintenant équiper le laboratoire pour fournir la prochaine génération de mesures sur les météorites pour les études du Système solaire. Nous explorons des méthodes pour effectuer des mesures spectroscopiques sur les météorites afin de mieux comprendre leur composition chimique. Le père Guy Consolmagno effectuera un congé sabbatique cette année à la Le Moyne University pour approfondir ses recherches, tandis que le père Bob Macke prévoit un programme sabbatique pour acquérir de nouvelles techniques destinées au laboratoire de météorites.

Nous souhaitons également renforcer notre groupe de recherche théorique dans les années à venir. Aujourd’hui, l’équipe principale qui guide ce programme est composée du père Gabriele Gionti et de don Matteo Galaverni. Nous espérons que de nouveaux membres rejoindront l’équipe au cours des prochaines années.

Enfin, la Specola s’est engagée dans le domaine du calcul haute performance depuis 2020, avec l’arrivée du père Richard D’Souza et du père Robert Janusz. L’ajout de l’étude de la météorologie à la Specola, avec le père Bayu Risanto, a accéléré ce processus. Le machine learning et l’Intelligence artificielle seront des éléments essentiels de ce développement dans les années à venir.

De nouvelles lignes de recherche sont-elles prévues à partir de 2026 ?

Avec l’arrivée de nouveaux chercheurs jésuites à la Specola Vaticana en 2026, l’observatoire s’ouvrira à de nouvelles lignes de recherche. En particulier, nous prévoyons de lancer des études sur la théorie des groupes et les perturbations en mathématiques, sur la théorie nucléaire stellaire et sur l’astrobiologie. L’élargissement vers ces nouvelles disciplines permettra à la Specola d’atteindre des chercheurs dans ces domaines émergents, témoignant que foi et science peuvent aller de pair.

Quels critères guident les choix stratégiques pour la programmation annuelle ?

Les critères utilisés pour notre programmation annuelle sont les suivants : améliorer les structures et les infrastructures afin de favoriser une plus grande productivité dans la recherche scientifique, et investir dans la formation continue des astronomes. Ouvrir les ressources de la Specola pour accueillir des visites et favoriser les collaborations avec des chercheurs extérieurs. Investir dans la formation des jeunes chercheurs, notamment ceux issus de pays en développement, à travers des écoles d’été, des bourses et des projets.

Quels projets de recherche actuellement en cours connaîtront un développement clé en 2026 ?

Les projets susceptibles de donner des résultats à court terme concernent la recherche d’une mesure pour la gravité quantique dans la formulation de la gravité discrète, ainsi que le calcul de l’entropie des trous noirs selon des théories alternatives de la gravité.

En outre, l’étude des étoiles géantes asymptotiques (AGB), en collaboration avec l’Observatoire de Rome, pourrait connaître des avancées importantes au cours de l’année prochaine. Ce projet aidera les chercheurs à utiliser les étoiles AGB pour étudier des galaxies lointaines à l’aide de nouveaux télescopes spatiaux tels que le JWST, EUCLID et le télescope Roman.

Est-il prévu d’introduire de nouvelles technologies ou méthodes (par ex. IA, analyse avancée des données) ?

En raison de l’énorme quantité de données en astronomie, la communauté utilise le machine learning pour comprendre et réduire les données. En 2023, l’École d’été de la Specola Vaticana a été consacrée au thème « Machine learning et IA en astronomie ». Cette année, à l’Observatoire, nous prévoyons d’acquérir une unité de traitement graphique (GPU) pour accélérer nos applications de machine learning. Cela nous permettra également de comprendre comment adapter notre logiciel existant pour qu’il fonctionne sur les GPU.

De nouvelles collaborations scientifiques sont-elles prévues ou renforcées ?

Le père Gabriele Gionti et don Matteo Galaverni collaborent activement avec le professeur Sergio Cacciatori et Federico Scali de l’Université de Côme. L’équipe explore les « théories alternatives de la gravité », cherchant à déterminer si les lois établies par Einstein constituent la seule explication possible ou s’il existe d’autres manières de décrire le cosmos. L’objectif est de comprendre ce qui se passe réellement dans le tissu de l’univers lorsqu’on tente d’unir la gravité avec le monde infinitésimal de la mécanique quantique. Cette année, la Specola Vaticana, en collaboration avec le Catalan Sky Survey, a présenté un projet à la NASA pour obtenir un financement afin de poursuivre la recherche et le suivi des astéroïdes avec le VATT. Le Catalan Sky Survey est un programme international ayant découvert le plus grand nombre d’astéroïdes. Ils utiliseront le télescope en mode à distance pendant environ 15 à 20 nuits pour rechercher de nouveaux astéroïdes et confirmer des découvertes existantes. La collaboration à long terme avec l’Université de Vilnius se poursuit, sous la direction du P. Richard Boyle et du P. Robert Janusz. À l’aide du VATT, ils étudient un grand nombre d’amas ouverts (groupes d’étoiles) et découvrent de nouveaux astéroïdes. Le département d’ingénierie de l’information, d’électronique et des communications de l’Université La Sapienza de Rome collabore, avec des techniques d’IA, avec la Specola pour la thèse de doctorat de Sabereh Taghdisi Rastkar, portant sur le traitement des données météorologiques du P. Bayu Risanto, S.J., afin de vérifier si les résultats déjà obtenus par le P. Risanto avec les lois de la météorologie peuvent être reproduits grâce à des techniques d’intelligence artificielle. Le P. Richard D’Souza collabore avec l’Observatoire de Rome pour étudier comment les étoiles géantes lumineuses peuvent être utilisées pour retracer l’histoire des galaxies. De plus, avec des chercheurs de l’Université du Michigan et du Space Telescope Science Institute, le P. Richard continue d’utiliser les télescopes Hubble et JWST pour étudier les périphéries de galaxies proches de la taille de la Voie lactée, ainsi que leurs galaxies naines. Un nouvel étudiant jésuite de la Fordham University passera un été à la Specola pour étudier comment le machine learning peut être utilisé pour classer les spectres d’étoiles captés par le nouveau satellite européen Euclid.

Un plus grand engagement de la Specola Vaticana dans des projets ou missions internationaux est-il prévu ?

Le P. Bob Macke, S.J., poursuit sa collaboration avec la mission spatiale LUCY. Lucy est une mission exploratoire de la NASA dirigée vers quatre astéroïdes troyens de Jupiter, qui partagent leur orbite autour du Soleil avec la planète géante. Le P. Gabriele Gionti et don Matteo Galaverni collaboreront avec le programme théorique du CERN. Le CERN est le plus grand laboratoire de physique des particules au monde, situé à la frontière entre la France et la Suisse, à la périphérie ouest de Genève.

Des programmes spécifiques sont-ils prévus pour les jeunes chercheurs ou étudiants ?

En 2026, une conférence de cinq jours sur les questions ouvertes en gravité quantique sera organisée à Castel Gandolfo : Vatican Observatory Lectures in Quantum Gravity [https://indico.global/event/16082/]. Quelques places seront réservées aux étudiants de doctorat et aux jeunes chercheurs se formant dans ce domaine. Nous avons lancé un programme pilote unique, en ouvrant le télescope VATT aux étudiants des universités jésuites aux États-Unis, grâce à un financement important. Pour ce programme, 15 à 20 nuits d’observation seront réservées. Les étudiants pourront utiliser le télescope en mode à distance sous la supervision d’un professeur de leur université. La Specola développera différents exercices pour les étudiants afin qu’ils apprennent à utiliser le télescope avant de proposer des projets de recherche avec leurs professeurs. En 2026, plusieurs étudiants en sciences, principalement de niveau master et doctorat, poursuivront leur collaboration avec divers chercheurs de la Specola, aussi bien à distance qu’en prévoyant des périodes de visite sur le site. Ils viennent des Universités de Bologne, La Sapienza, Fordham University et Boston College, aux États-Unis. Le P. Bob Macke collabore avec Jesuit Worldwide Learning (JWL) pour développer un cours d’astronomie en ligne destiné aux étudiants vivant dans des camps de réfugiés et des zones de conflit, y compris les jeunes filles en Afghanistan.

Quelle contribution spécifique la Specola Vaticana peut-elle apporter au dialogue entre foi et science en 2026 ?

En plus de la participation régulière de nombreux membres de l’équipe à des séminaires et des conférences, plusieurs initiatives spécifiques seront organisées en 2026 pour montrer comment l’Observatoire continue de servir de pont entre science et foi grâce à la recherche scientifique.

Deux cours particuliers sont organisés cette année dans le cadre du dialogue entre foi et science, pour ceux qui souhaitent approfondir leur compréhension de la manière dont foi et science peuvent aller de pair. Le premier est le Spirituality and Astronomy 2026 Workshop [https://indico.global/event/16377/], prévu pour fin août. Le second se tient aux États-Unis, à Tucson en Arizona, et s’intitule ACME (Astronomy for Catholics in Ministry and Education) [https://www.vaticanobservatory.org/education/acme/]. Ces deux événements ont lieu tous les deux ans.

Quelles sont les principales difficultés que l’Observatoire du Vatican prévoit d’affronter au cours de la prochaine année ?

Les principales difficultés pour la Specola Vaticana sont au nombre de deux : la première est d’attirer de jeunes talents jésuites pour faire de la recherche à l’Observatoire. La deuxième consiste à développer des projets et des collaborations à long terme (5 à 10 ans), essentiels pour un usage fructueux du télescope VATT. Cela inclut le suivi à long terme d’objets astronomiques, ainsi que le suivi détaillé d’objets découverts par des télescopes survey plus grands. Ce deuxième défi dépend de manière cruciale de la rapidité avec laquelle nous parviendrons à robotiser complètement le VATT et à le faire fonctionner en mode « service » pour les opérations.