De nombreux objets observés dans l’Univers proche ou lointain présentent des variations de luminosité.
De tels objets ont joué un rôle majeur en astrophysique, depuis que Pline utilisa le premier le terme de Nova et que les Chinois commencèrent à sonder le ciel à la recherche d’ »étoiles invitées », il y a plus de 2000 ans.
Généralement, un objet est considéré comme variable s’il est pérenne mais voit son éclat varier brutalement, épisodiquement, ou périodiquement. À l’inverse, un objet est transitoire s’il apparaît dans le ciel pendant une durée plus ou moins longue, puis disparaît à tout jamais.
L’étude de ces objets constitue ce qu’il est commun d’appeler l’astronomie résolue en temps. Ce domaine de l’astrophysique est entré dans une ère nouvelle, avec, du point de vue scientifique, la détection révolutionnaire d’ondes gravitationnelles, et du point de vue technique, la mise en fonctionnement récente ou programmée à court terme de télescopes à grand champ et à cadence rapide comme LSST.
Grâce à sa profondeur de champ et l’extension de sa couverture de l’hémisphère sud, LSST observera un volume énorme de l’Univers visible. Mais ce qui le rend réellement révolutionnaire est son caractère synoptique : ce volume du ciel sera observé de manière répétée tous les quatre jours environ, durant 10 années consécutives.
Cette cadence révolutionnaire fait de LSST une « machine de guerre » pour l’astronomie résolue en temps de la prochaine décennie : LSST observera des phénomènes variables ou transitoires dont les échelles de temps caractéristiques s’étalent d’une fraction de minute à la durée du relevé ! Dans le volume observé, il faut s’attendre à détecter de l’ordre du million d’objets nouveaux ou variables chaque nuit, d’origines très différentes, depuis les systèmes stellaires binaires de la Voie Lactée jusqu’aux noyaux actifs de galaxies et aux sursauts gamma de l’Univers lointain.
Réussir à traiter ce flot d’information est un des défis majeurs que LSST pose à la communauté scientifique aujourd’hui. Mais les promesses de découvertes sont assurément à la mesure des difficultés !