A plus de soixante millions d’années-lumière de la Terre, les galaxies NGC 1316 et NGC 1317, photographiées avec le télescope à grand champ de l’observatoire de La Silla. Photo ESO.

Elle trône, immense et fantomatique, à plus de 60 millions d’années-lumière de la Terre, dans la constellation australe du Fourneau. NGC 1316 est une galaxie géante, mesurant près de cinq cent mille années-lumière de diamètre, et comptant plusieurs milliers de milliards d’étoiles… A ses côtés, comme un flocon perdu dans la nuit cosmique, la délicate galaxie spirale NGC 1317 semble presque intimidée… Et il y a de quoi : la galaxie NGC 1316 a déjà, voici environ trois milliards d’années, absorbé une autre galaxie, les vestiges de cette collision cosmique étant encore visibles, sous la forme d’immenses nuées stellaires auréolant la galaxie, et aussi de nuages de gaz et de poussières chaotiques, zébrant sa région centrale. Région centrale où se tapit, invisible, un trou noir géant…

Le télescope de 2.2 m de diamètre de l’observatoire européen de La Silla, au Chili, est équipé d’une caméra de 67 millions de pixels. Près de cinq heures de pose ont été nécessaires pour enregistrer les voiles diffus qui auréolent la galaxie géante NGC 1316 et surtout, témoignent de l’absorption d’une autre galaxie, dans un lointain passé. Photo ESO.

Cette magnifique image des galaxies NGC 1316 et 1317 a été prise avec le télescope à grand champ de l’observatoire européen de La Silla, au Chili. Ce télescope de 2,2 m de diamètre est équipé d’une caméra de 67 millions de pixels, lui permettant d’embrasser des champs cosmiques immenses… Par contraste, le télescope spatial Hubble, qui a pratiquement la même taille – son miroir mesure 2,4 m – est équipé d’une caméra offrant un champ bien plus réduit. Mais, dans l’espace, les images de Hubble sont aussi bien plus précises – résolues, dans le jargon astronomique – que celles du modeste télescope de La Silla. C’est donc fort logiquement que le télescope spatial a été utilisé pour photographier la tumultueuse région centrale de NGC 1316… Le trou noir qui se cache au coeur de la galaxie saturé d’étoiles est totalement invisible, pas du fait de sa nature de trou noir, mais simplement parce que cet astre est minuscule : si sa masse dépasse celle de cent millions de soleils, sa taille – ou plus exactement la dimension de son horizon – ne dépasse pas quelques centaines de milliers de kilomètres.

Le cœur tourmenté de la galaxie géante NGC 1316, photographié avec le télescope spatial Hubble. Photo Nasa/ESA/STSCI.

Mais revenons à l’image à grand champ du télescope de La Silla. Elle nous offre une vertigineuse perspective cosmique. En avant plan, quelques étoiles, qui appartiennent à notre galaxie, la Voie lactée, et entre lesquelles vise le télescope pour voir plus loin. Puis les deux galaxies NGC 1316 et NGC 1317, à une soixantaine de millions d’années-lumière. Et puis, regardez mieux… à travers les voiles stellaires diaphanes de la galaxie géante, apparaît une nuée de galaxies lointaines, perdues dans la nuit cosmique.

Serge Brunier

A travers les nuées stellaires de la galaxie géante NGC 1316, d’innombrables galaxies lointaines apparaissent. Photo ESO.

Une petite fille jouant avec des engrenages. / Photo Blue Plover [CC-BY-SA-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], via Wikimedia Commons

Des enfants âgés de 4 à 5 ans devinent plus facilement le fonctionnement d’objets inconnus que des étudiants, révèle une étude américaine.

Leur secret ? Une aptitude à raisonner de façon plus flexible, et une absence d’a priori quant aux relations de cause à effet. Tel est le résultat obtenu des scientifiques américains et britanniques, dont les détails seront publiés dans l’édition de mai 2014 de la revue Cognition.

Grâce à quel protocole expérimental l’informaticien Christopher Lucas (Université d’Édimbourg, Grande-Bretagne) et ses collègues de l’Université de Californie dirigés par la Pr. de psychologie Alison Gopnik (Berkeley, États-Unis) sont-ils parvenus à une telle conclusion ? Tout d’abord, les auteurs de l’étude ont créé deux groupes : d’un côté 106 enfants âgés de quatre à cinq ans, et de l’autre 170 étudiants.

À ces deux groupes, les scientifiques ont demandé d’apprendre le fonctionnement d’objets de différentes formes. Voici le dispositif qui leur était présenté : une boîte rouge, sur laquelle les participants pouvaient disposer une ou plusieurs formes (cubes, pyramides, cylindres, etc). Tandis que certaines formes, individuellement ou en combinaison avec d’autres, activaient le déclenchement d’une musique et d’une lumière dans la boîte rouge, d’autres formes ne déclenchaient en revanche rien du tout.

Le dispositif expérimental utilisé par C.G. Lucas et al. pour tester l’apprentissage logique chez les enfants / Photo : University of California – Berkeley

Ensuite, de nouveaux objets étaient présentés aux participants, qui devaient deviner leur fonctionnement : lesquels faisaient allumer la boîte rouge ? Or, au terme de l’expérience, les auteurs de l’étude ont constaté que les jeunes enfants tiraient de meilleures conclusions sur les combinaisons susceptibles d’activer la musique et la lumière de la boîte rouge que les jeunes adultes.

En effet, lorsqu’il s’avérait que des combinaisons inhabituelles activaient la boîte rouge, les enfants intégraient avec plus de flexibilité cette nouvelle information dans leurs raisonnements ultérieurs. Les étudiants avaient en revanche tendance à penser que la boîte devait par défaut toujours suivre la même règle de fonctionnement, et ce même lorsqu’il était manifeste que ce n’était pas le cas.

Selon Christopher Lucas, ces résultats renforcent l’hypothèse, déjà explorée par de précédentes études, selon laquelle le raisonnement du jeune enfant est de type bayésien. Qu’est-ce que le raisonnement bayésien ? Ce type de raisonnement, qui découle directement du célèbre théorème de la probabilité conditionnelle, dit de Bayes  (du nom de son concepteur, le mathématicien britannique du XVIIIe siècle Thomas Bayes), consiste à déduire la probabilité d’un événement sur la base d’autres événements dont la probabilité a déjà été évaluée.

>> Sur ce sujet, Science&Vie a déjà publié le dossier « La formule qui décrypte le monde » (S&V n° 1142, novembre 2012), à retrouver dans Les Grandes Archives.