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Posté par Adrien le Jeudi 26/02/2015 à 00:00
Sommes-nous seuls dans l'Univers ? On le saura bientôt !

Les miroirs du nouveau télescope James-Webb, dont la construction s'achève et qui facilitera l'étude des origines de l'Univers. (Photo: David Higginbotham/NASA)
D'ici 10 ans, on aura repéré à l'extérieur de notre système solaire (Le système solaire est un système planétaire composé d'une étoile, le Soleil et des corps célestes ou objets définis gravitant autour de lui (autrement dit, notre système planétaire) : les huit...) des planètes semblables à la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la...), possédant une atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :), des continents et des océans (Océans stylisé Ωcéans est un documentaire français réalisé par Jacques Perrin et Jacques Cluzaud dont le tournage a commencé en 2004 et produit en...) et permettant l'apparition de la vie (La vie est le nom donné :). C'est la prédiction astronomique que fait René Doyon, professeur à l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures). Aux États-Unis,...) de Montréal (Montréal est à la fois région administrative et métropole du Québec[2]. Cette grande agglomération canadienne constitue un centre majeur du commerce, de l'industrie, de la...). "Je me lève le matin en me demandant comment on va découvrir les premières formes de vie extraterrestre (La vie extraterrestre désigne toute forme de vie existant ailleurs que sur la planète Terre. Son existence reste hypothétique. En effet, aucune vie extraterrestre...); nous y sommes presque".

Depuis la découverte par une équipe suisse, en 1995, d'une première planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de l'Univers et possédant une masse suffisante pour que sa gravité la maintienne en équilibre...) tournant autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre Accipiter, soit constituent les 5 genres Erythrotriorchis,...) d'une étoile (Une étoile est un objet céleste émettant de la lumière de façon autonome, semblable à une énorme boule de plasma comme le Soleil, qui est l'étoile la plus proche de la Terre.) autre que le Soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile centrale du système solaire. Dans la classification astronomique, c'est une étoile de type naine jaune, et composée...), plusieurs milliers d'exoplanètes ont été décrites, certaines même photographiées. La prochaine étape consiste à trouver une planète viable. "Ce secteur est l'un des plus stimulants de la recherche scientifique (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche scientifique désigne également le cadre...) actuellement. On sent un engouement international pour cette question : sommes-nous seuls dans l'Univers (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.) ? La nouvelle génération de télescopes et d'instruments nous permettra assurément de réaliser des percées majeures", commente l'astrophysicien, qui a lancé l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le...) de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension...) sur les exoplanètes (iREx) pour regrouper les forces vives au Canada et à l'étranger autour de cet objectif. L'iREx compte en ce moment 12 chercheurs et stagiaires postdoctoraux et l'on souhaite quadrupler les membres de l'équipe d'ici cinq ans.

Si l'on sait de mieux en mieux distinguer les planètes gazeuses des planètes telluriques (composées d'un sol solide), les instruments nouvellement mis au point (Graphie), installés notamment dans le télescope spatial (Un télescope spatial est un télescope placé au delà de l'atmosphère. Le télescope spatial présente l'avantage par rapport à son homologue...) James-Webb, qui sera lancé en 2018, pourront définir la composition chimique de l'atmosphère des planètes ciblées dans un rayon d'une dizaine d'années-lumière. "C'est l'un des projets scientifiques les plus importants de l'histoire, précise le professeur Doyon. Le télescope (Un télescope, (du grec tele signifiant « loin » et skopein signifiant « regarder, voir »), est un instrument d'optique permettant d'augmenter la luminosité ainsi que la taille apparente des...) James-Webb est doté d'instruments d'une grande complexité (La complexité est une notion utilisée en philosophie, épistémologie (par exemple par Anthony Wilden ou Edgar Morin), en physique, en biologie (par exemple...) et a nécessité des investissements de huit milliards de dollars, dont 250 millions du Canada... Il permettra de mieux comprendre les origines de l'Univers, mais aussi d'étudier les systèmes planétaires potentiellement habitables les plus rapprochés du Soleil."

Pas de la science-fiction

Avec son équipe du Département de physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un...) de l'UdeM, il travaille depuis 2001 à l'élaboration de l'instrument canadien du télescope spatial; pour cette contribution, son équipe et lui auront un accès privilégié de 450 heures d'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude...) au tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) début de sa vie utile. Les chercheurs de l'iREx seront en bonne position pour sonder l'atmosphère des exoplanètes tempérées comme la nôtre. Il sera possible d'y déceler la vapeur () d'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) et, avec un peu de chance, des traces (TRACES (TRAde Control and Expert System) est un réseau vétérinaire sanitaire de certification et de notification basé sur internet sous...) de méthane (Le méthane est un hydrocarbure de formule brute CH4. C'est le plus simple composé de la famille des alcanes. C'est un gaz que l'on trouve à l'état naturel et qui est produit par des...) et d'oxygène (L’oxygène est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de symbole O et de numéro atomique 8.), les "signatures" de l'activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) biologique. "Ce n'est pas de la science-fiction, souligne René Doyon. L'instrument canadien du télescope James-Webb a été spécialement conçu pour sonder l'atmosphère d'exoplanètes. Déjà construit, il est présentement en phase (Le mot phase peut avoir plusieurs significations, il employé dans plusieurs domaines et principalement en physique :) de rodage à la NASA (La National Aeronautics and Space Administration (« Administration nationale de l'aéronautique et de l'espace ») plus connue sous son abréviation NASA, est l'agence gouvernementale responsable du programme spatial...) en prévision du lancement."


René Doyon
Pour mettre au jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil...) des traces de vie, il faut chercher des planètes dans la "zone habitable (En astronomie, une zone habitable (ZH) est une région de l'espace où les conditions sont favorables à l'apparition de la vie. Il y a deux types de...)" autour d'une étoile, zone ni trop proche ni trop loin de celle-ci, où l'on peut trouver de l'eau sous forme liquide (La phase liquide est un état de la matière. Sous cette forme, la matière est facilement déformable mais difficilement compressible.). On ciblera une classe particulière de planètes qui transitent devant leur étoile. Lors du passage de la planète devant son étoile, la lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm (violet)...) de cette dernière est alors filtrée par l'atmosphère de la planète, ce qui permet d'en révéler la composition chimique, une mesure extrêmement difficile et seulement possible avec un télescope spatial équipé de la meilleure technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :).

L'analyse des exoplanètes découvertes depuis 10 ans a déjà causé une surprise : la majorité des planètes dans le voisinage (La notion de voisinage correspond à une approche axiomatique équivalente à celle de la topologie. La topologie traite plus naturellement les notions...) du Soleil sont de 2 à 10 fois plus massives que la planète bleue. "De taille et de masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la contribution du corps...) intermédiaires entre la Terre et Neptune, ces planètes qualifiées de super-Terres sont inexistantes dans notre système solaire. Les super-Terres seront des cibles de choix pour sonder des atmosphères."

Un premier million pour l'iREx

En plus de diriger l'équipe canadienne du télescope James-Webb, le FGS (Fine Guidance Sensor) et le NIRISS (Near InfraRed Imager and Slitless Spectrograph), qui prendront le chemin de l'espace en 2018, le professeur Doyon est cochercheur principal du projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et l’intégration d’une grande diversité de contribution,...) SPIRou (Spectropolarimètre infra-rouge), qui réunit des chercheurs du Canada, de la France, de la Suisse, du Brésil, de Taiwan et du Portugal. Présentement en cours de fabrication, cet instrument de haute précision aura la capacité, entre autres, de détecter des planètes telluriques habitables autour d'étoiles naines rouges. SPIRou trouvera les mondes potentiellement habitables les plus rapprochés du Soleil. L'instrument est destiné au télescope Canada-France-Hawaii pour une première lumière (L'expression première lumière désigne le moment où un télescope astronomique nouvellement installé reçoit et enregistre ses...) en 2017. Le projet comporte un volet pédagogique pour les jeunes sous la forme d'une collaboration avec le magazine Spirou...

On sent au contact de René Doyon que la connaissance de l'Univers pourrait bientôt connaître de nouveaux éclairages. "La prochaine décennie (Une décennie est égale à dix ans. Le terme dérive des mots latins de decem « dix » et annus « année.) promet d'être enlevante pour l'étude des exoplanètes", indique-t-il avec enthousiasme.

Même si l'iREx n'existe que depuis quelques mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps arbitraire.) à peine, un mécène a déjà proposé d'offrir un million de dollars afin de créer des bourses d'excellence. Ce don lance la campagne (La campagne, aussi appelée milieu rural désigne l'ensemble des espaces cultivés habités, elle s'oppose aux concepts de ville, d'agglomération ou de milieu urbain. La...) de financement de l'organisme, qui espère amasser 15 millions.

Le souci de René Doyon, c'est d'arriver à combler ses besoins en main-d'oeuvre hautement spécialisée. "Nous avons fondé l'iREx pour concentrer les meilleures expertises de l'heure (L’heure est une unité de mesure du temps. Le mot désigne aussi la grandeur elle-même, l'instant (l'« heure qu'il est »), y compris en sciences (« heure solaire » employé...) à Montréal. Nous travaillons en étroite collaboration avec nos collègues de l'Université McGill dans cet objectif de faire de la métropole (Une métropole (du grec mêtêr, mère, et polis, ville) est la ville principale d'une région géographique ou d'un pays, qui à la tête d'une aire urbaine importante,...) un pôle mondial de la recherche sur les exoplanètes. Malgré cela, nous manquons d'universitaires chevronnés capables de nous aider dans cette quête."

À l'heure actuelle, l'équipe de l'iREx comprend deux autres professeurs titulaires de l'Université de Montréal, Gilles Fontaine et Pierre Bastien, et deux professeurs adjoints, David Lafrenière et Patrick Dufour. Les chercheurs Étienne Artigau, Loïc Albert et Julien Rameau complètent l'équipe. Plusieurs étudiants à la maîtrise (La maîtrise est un grade ou un diplôme universitaire correspondant au grade ou titre de « maître ». Il existe dans plusieurs pays et correspond à différents niveaux selon ceux-ci.) et au doctorat (Le doctorat (du latin doctorem, de doctum, supin de docere, enseigner) est généralement le grade universitaire le plus élevé. Le titulaire de ce grade est le...) sont également rattachés à l'Institut de recherche.

Le télescope spatial James-Webb remplacera en 2018 le télescope Hubble (Le télescope spatial Hubble (en anglais, Hubble Space Telescope ou HST) est un télescope en orbite à environ 600 kilomètres d'altitude, il effectue un tour complet de la Terre toutes les 100...), arrivé à la fin de sa vie utile. Ses instruments permettront d'observer les étoiles et galaxies (Galaxies est une revue française trimestrielle consacrée à la science-fiction. Avec ce titre elle a connu deux existences, prenant par ailleurs la suite de...) qui se sont formées immédiatement après le big bang (Le Big Bang est l’époque dense et chaude qu’a connu l’univers il y a environ 13,7 milliards d’années, ainsi que l’ensemble des modèles cosmologiques...) ainsi que les systèmes planétaires en dehors du système solaire. Le miroir (Un miroir est un objet possédant une surface suffisamment polie pour qu'une image s'y forme par réflexion et conçu à cet effet. C'est...) est formé de 18 sections hexagonales de béryllium. Il sera près de trois fois plus gros que le miroir de Hubble et sera spécialisé dans l'observation du rayonnement (Le rayonnement, synonyme de radiation en physique, désigne le processus d'émission ou de transmission d'énergie impliquant une particule porteuse.) infrarouge (Le rayonnement infrarouge (IR) est un rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde supérieure à celle de la lumière visible mais plus courte que celle des micro-ondes.).

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Source: Mathieu-Robert Sauvé - Université de Montréal