LE MONTREUR D'OURS POLAIRE

Bicep2 vient d’annoncer avoir mis en évidence des ondes gravitationnelles primordiales. On connaît moins Polarbear, « l’autre » expérience qui fait dans les ondes gravitationnelles primordiales, et vient de son côté de faire la première détection directe des modes-B de la polarisation du fond diffus cosmologique aux petites échelles angulaires. Polarbear est un radiotélescope installé sur le plateau de Chajnantor au Chili, à 5200 m d'altitude, un des plus hauts télescopes du monde, à côté de l'observatoire ALMA. Il fonctionne depuis 2012 et son objectif est de détecter et caractériser un nouveau signal cosmologique, les modes B en polarisation du rayonnement fossile. A noter : la seule équipe en France qui travaille sur Polarbear, est au laboratoire APC, dirigée par Radek Stompor.

Josquin Errard est un jeune chercheur qui travaille à Berkeley sur Polarbear. Il insiste sur le fait que la première saison d'observation n'a pas consisté à faire une mesure de l'univers primordial, mais plutôt une mesure des propriétés des grandes structures (amas de galaxies, filaments de matière noire, etc.). Polarbear se sert du fond cosmologique qui est déformé par ces grandes structures pour obtenir des informations sur la physique gouvernant leur formation, en particulier la masse totale des neutrinos ou encore l'équation d'état de l'énergie noire.
Polarbear, à l’instar de Bicep2, est complémentaire du satellite Planck qui a regardé le ciel dans sa totalité alors que les deux expériences au sol observent de très petites régions du ciel, mais beaucoup plus profondément. Un des objectifs de Polarbear est de nettoyer les effets de lentilles gravitationnelles de ses données, afin d'accéder à l'univers primordial – toutefois, il s'agit pour l'heure de mesures avec un niveau de confiance encore assez faible. Le rôle de Josquin dans la collaboration Polarbear, consiste à faire les cartes à partir des données temporelles qui viennent du télescope. Il travaille par ailleurs sur les prévisions scientifiques à plus long terme : quoi faire à l'avenir avec les données du CMB, compte tenu des performances des instruments qui seront opérationnels dans cinq ou 10 ans ?

Josquin se sent bien à Berkeley : « Je suis arrivé il y a un an et demi et je vis très bien ici. La vie en Californie et très agréable. J'avais déjà eu l'occasion auparavant de faire un stage à Berkeley et j'étais tombé amoureux de cet endroit. Au début, on est quand même un peu perdu : on sort de la thèse, qui est une période très intense, on n'a pas le temps de souffler et il faut entrer dans une nouvelle vie avec de nouveaux projets scientifiques, dans un pays complètement différent. Mais la douceur de vivre permet de s'adapter très vite en fait. Une belle recherche, de belles rencontres… C'est bien ».

Après une thèse de doctorat à APC en cosmologie observationnelle, sur des simulations théoriques, il est parti à Berkeley comme post-doctorant, pour faire l'analyse et l'exploitation scientifique des données obtenues avec Polarbear. Il est installé au Computational Cosmology Center (C3) qui analyse les grands volumes de données de cosmologie observationnelle pour en extraire des informations sur la physique gouvernant notre Univers.

« À Berkeley, j'ai trouvé une façon de travailler assez différente de la France : entre travail et famille, il reste peu de place pour les relations d'amitiés qu'on peut parfois tisser entre collègues chez nous. En France, mes meilleurs amis étaient des collègues, ce qui n'est pas le cas là-bas où je ne me suis pas vraiment fait beaucoup d'amis au labo … Prendre un café ensemble après le déjeuner ou une bière après le travail, ça n'existe pas vraiment. Je me suis quand même fait des amis par ailleurs, et je suis très heureux à Berkeley. La vie et les gens sont plus calmes, plus détendus, moins stressés. »

« J'ai la possibilité de faire une année de plus à Berkeley et bien que j’y sois très bien, je commence à avoir envie de revenir. Je vais voir… Je suis maintenant entré dans la spirale infernale bien connue des chercheurs, celle des concours du CNRS … C'est d'autant plus difficile qu'on est en compétition avec les gens de notre génération, on se connaît tous, et beaucoup sont des amis … »

En chevauchant une onde gravitationnelle, Josquin ne devrait pas tarder à retrouver la recherche en France...

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POURQUOI LA NUIT EST-ELLE NOIRE ?

Aujourd'hui, petite récréation... scientifique. Vous êtes-vous jamais demandé pourquoi la nuit est noire ? La réponse a l’air simple : Le soleil est parti se coucher et il fait nuit... noire !  Simple, non ? La nuit, par ciel sans nuage et sans lune, que voit-on ? Des étoiles, des milliers de petits soleils qui brillent dans le ciel.  Maintenant, regardons autour de nous : l’éclairage public aussi, diffuse sa lumière et il éclaire toute la rue. Mais ça n’est pas vrai pour les étoiles puisque la nuit reste désespérément noire. Etrange, non ?

Disons tout de suite que ça n’a rien à voir avec la matière noire, l’énergie noire ou même les trous noirs ! Pour comprendre, il faut revenir un peu en arrière : au moyen âge, les européens sont persuadés que les étoiles sont comme des luminaires accrochés à un dôme ou une coupole, à un espace fini donc. Un peu plus tard, à la Renaissance, Marignan 1515, vous voyez à peu près, on commence à penser que les lumières célestes pourraient se situer dans un espace infini et non pas accrochées par des fils invisibles à un plafond céleste…. Mais alors, me direz-vous et vous aurez raison, espace infini veut dire aussi nombre infini d’étoiles qui comme notre éclairage public devraient illuminer le ciel  la nuit.  Eh bien non, nous dit le grand Johannes Kepler lui même, le père des célèbres lois du même nom ! Nous restons dans le noir et il faudra quelques siècles encore pour voir le bout du tunnel.

En 1826, un médecin Allemand, Heinrich Olbers reformule le problème, le porte au rang de paradoxe, mais sans apporter pour autant de réponse à la question qui énerve, pourquoi le ciel est-il noir la nuit. Ca devient agaçant, non ? Bien qu’on sache depuis 1676 que la lumière se propage à une vitesse finie, ce fait attesté continue Bizarrement d’être ignoré dans le débat.

Etonnamment, c’est un écrivain et poète, Edgar Poe, qui déduit de cette limite que, si l’Univers a un âge fini, seule une petite partie est accessible à l’observation, ce qui résout le problème. Suivons le raisonnement (lumineux) d’Edgar : si la vitesse de la lumière est limitée dans l’univers, et si celui-ci a un commencement, une partie seulement doit être accessible à l’observation. Et c’est bouclé, emballé, c’est pesé, Comme on dit, il suffisait d’y penser.
Le véritable dénouement survient à partir de 1929 : le physicien Georges Lemaître formule la théorie du big bang. En fixant un début à l’univers, cette théorie aurait pu permettre de contourner le paradoxe d’Olbers, mais seulement dans le cas d’un univers statique. Or l’Univers est en expansion, à partir d’un état initial très chaud : à l’époque de la recombinaison, 400 000 ans après le big bang, le fond du ciel est bel et bien d’un éclat comparable à celui de notre Soleil ! Au cours des 13,7 milliards d’années d’expansion qui suivent, il subit une perte d’éclat d’un facteur mille milliards et laisse ainsi place à l’obscurité nocturne qui nous est familière…
Ouf !

 

LES BELLES HISTOIRES « D’ONCLE PAUL »…

A quoi peut bien tenir une vocation, scientifique de surcroît ? Nous avons posé cette question à Jacques Paul, conseiller scientifique au CEA, chercheur en astrophysique spatiale, qui a œuvré au laboratoire APC pendant plusieurs années.

L'auteur de bandes dessinées qui l’a le plus marqué dans sa jeunesse, me dit-il, est surement EP Jacobs, le père des célèbres Blake et Mortimer. J’ai été pris par les personnages, mais surtout par le style et l'esprit qui souffle dans cette BD. J'ai tout d’abord découvert EP Jacobs avec la fin du « Secret de l'Espadon » qui paraissait en épisodes dans le journal de Tintin auquel j’ai été abonné à cette époque. Il y avait aussi « Objectif Lune », qui paraissait en même temps. Tout ça était très orienté vers la science, le voyage vers la Lune étant d'ailleurs très bien fait du point de vue scientifique. Blake et Mortimer, c’est d’abord un état d'esprit, qui donne envie de s'intéresser à la science ou à l'astronautique à travers ces mythes de sites de recherche secrets, cachés au fin fond des montagnes.

Mais l'album que j'ai lu avec le plus d'intérêt, c'était « le Mystère de la Grande Pyramide », qui nous apprend presque tout sur l'Égypte ancienne et le culte d'Akhenaton. Le héros, Mortimer, est un savant avec tous les signes extérieurs du savant de l'époque, la barbe, la pipe, la blouse, etc. Il a ce côté touche-à-tout des savants qui m’a toujours fasciné. Même si dans cet ouvrage il est plutôt archéologue, au départ c'est un savant atomiste, sachant que la grande pyramide a toujours fasciné les savants : perfection de la forme, alignement avec les objets célestes… Mais il y a aussi la figure du « savant fou », avec le professeur Septimus dans la « Marque Jaune », le professeur Miloch dans le «Piège diabolique » qui exploite les voyages dans le temps ou  « SOS météores » qui traite du dérèglement météorologique.

Ces ouvrages sont extraordinaires de précision, ce qui permettait de recréer des ambiances par la qualité du trait, du scénario et de la documentation, ce qui fait qu'il y a une grande exactitude scientifique. On n'y retrouve aussi des aspects prémonitoires de « Star Wars » dans « l'Atlantide », par exemple, du même Jacobs. Je me rappelle cette image d’un cratère des Açores qui s'ouvre à la fin de l'album : on se croirait déjà dans « la Guerre des Etoiles ». L'idée, c'était de donner le goût des sciences avec ces publications pour la jeunesse. Il y avait également, dans le même esprit, « les histoires de l'oncle Paul » dans le journal de Spirou, qui m'ont tout appris. Ça aurait presque pu remplacer l'école…

Ce qui me passionnait à l'époque, c'était l'astronomie bien sur, mais aussi tout ce qui était exploration. Au final, j'ai pu satisfaire ce désir diffus grâce à des projets spatiaux comme Sigma :  dans l'astronomie gamma, tout était à découvrir. Quand on a  vu les premières images, on a vu des sources qu'on ne connaissait pas. J'imagine que les explorateurs qui découvraient quelque chose d'inconnu devaient avoir des émotions de ce genre. C'est ce que j'aimais, c’est l'exploration et la science-fiction, que j'ai trouvé aussi dans les livres de Jules Verne. Un savant, c'était pour moi quelqu'un qui devait faire des découvertes, par ce que ce qui est passionnant c'est d'explorer : retrouver les sources du Nil, effacer les zones blanches, découvrir des terres inconnues… Sur la Terre aujourd'hui, c'est un peu terminé.

Tout ça, c'est d'abord une passion égoïste. Christophe Colomb a certainement utilisé la soif de l'or pour motiver ses commanditaires, comme les chercheurs aujourd'hui vont raconter des histoires à leurs organismes financiers pour les convaincre de financer leurs projets ! Lui, ce n'était pas la soif de l'or qui le poussait. Il était dans un plaisir totalement égoïste, comme l’est  et le reste avant tout la recherche scientifique…

A lire sans restriction :

Les Aventures de Blake et Mortimer par E.P. Jacobs:
- Le Secret de l’Espadon
- Le Mystère de la Grande Pyramide
- Le Piège Diabolique
- L’énigme de l’Atlantide

Les Aventures de Tintin par Hergé :
- Objectif Lune
- On marché sur la Lune

Amateurs, à vos BD !