Prix Nobel de physique 2019 : la recherche des exoplanètes et la cosmologie récompensées

Crédit : Ill. Niklas Elmedhed. © Nobel Media.
L’académie Nobel a décerné le prix Nobel de physique conjointement aux Suisses Michel Mayor et Didier Queloz pour leurs découvertes d’exoplanètes et à l’Américain James Peebles pour ses travaux sur le rayonnement cosmologique de fond.

Vingt-quatre ans après avoir découvert la première planète hors du Système solaire, les astronomes suisses Michel Mayor, 77 ans, et Didier Queloz, 53 ans, ont obtenu le prix Nobel de physique. Le 6 octobre 1995, ils avaient annoncé avoir décelé la présence d’une planète massive autour de l’étoile 51 Pegasi, distante de 51 années-lumière. Cette géante gazeuse, longtemps appelée 51 Pegasi b et depuis peu nommée Dimidium, n’était que la première d’une liste d’exoplanètes qui a aujourd’hui dépassé le nombre de 4000. Mayor et Queloz ont par la suite découvert des dizaines d’autres exoplanètes parmi lesquelles des mondes telluriques massifs que l’on appelle des super-Terre.

En 1995, leur découverte, réalisée à l’aide du télescope de 1,93 m de l’observatoire de Haute-Provence, avait eu un grand retentissement et suscité du scepticisme tant la planète de 51 Pegasi apparaissait exotique (c’est une géante gazeuse qui tourne en seulement 4,2 jours autour d’une étoile similaire au Soleil). Mais les observations effectuées par les deux hommes recélaient d’autres exoplanètes qui ont été, dès les semaines suivantes, confirmées par les équipes concurrentes.

Mayor et Queloz ont devancé les équipes américaines et australiennes travaillant à la détection des exoplanètes car ils cherchaient à détecter des astres binaires à courtes périodes là où leurs concurrents accumulaient des données pour trouver des planètes tournant lentement, en plusieurs mois, autour de leurs étoiles. De plus, leur spectrographe était conçu de manière à permettre de lire les mesures en temps réel, ce qui augmentait la rapidité de traitement des données. Enfin, ils ont utilisé un télescope assez modeste, celui de l’observatoire de Haute-Provence, souvent disponible pour leurs recherches. Ainsi, ils ont découvert en premier une planète de très courte période, ce dont personne à l’époque n’imaginait l’existence. Confiants dans leurs travaux, ils ont publié ce résultat qui pouvait sembler très étrange.

Michel Mayor avait été pressenti pour le prix Nobel de physique plusieurs fois. En 2015 déjà, « Ciel & Espace » l’avait interrogé sur la découverte de 51 Pegasi et sur l’éventualité d’obtenir cette prestigieuse récompense.

Le cosmologiste James Peebles aussi nobélisé

Agé de 84 ans, l’astrophysicien de l’université de Princeton a été l’un des premiers à comprendre la structuration de l’Univers à partir de la grande soupe primordiale du big bang. Il a été l’un de ceux qui avaient prédit la présence de grumeaux dans le rayonnement cosmologique, avant que le satellite américain Cobe ne les observe en 1993.

James Peebles, au cours de sa longue carrière, n’aura cessé de faire le lien entre théorie et observation. Ses publications majeures – à propos de la structuration de l’Univers mais aussi de la formation des premiers atomes de l’Univers, de l’énergie sombre et de la matière noire – auront largement contribué à consolider le modèle du big bang et la cosmologie en tant que discipline.

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