Du Big Bang aux exoplanètes: le Nobel de physique remis à trois cosmologues

James Peebles, l'un des trois lauréats du prix Nobel de physique 2019, avait théorisé l’existence de la matière noire à partir de 1982.
Photo: Seth Wenig Associated Press James Peebles, l'un des trois lauréats du prix Nobel de physique 2019, avait théorisé l’existence de la matière noire à partir de 1982.

Le Nobel de physique a distingué mardi trois cosmologues, le Canado-Américain James Peebles, qui a mis ses pas dans ceux d’Einstein pour éclairer les origines de l’univers, et les Suisses Michel Mayor et Didier Queloz, qui, les premiers, ont révélé l’existence d’une planète en dehors du système solaire.

Le prix va pour une moitié à James Peebles pour ses « découvertes théoriques en cosmologie physique » et pour l’autre moitié conjointement à Michel Mayor et Didier Queloz pour leur « découverte d’une exoplanète en orbite autour d’une étoile de type solaire », a annoncé Göran Hansson, secrétaire général de l’Académie royale des sciences de Suède.

Les trois chercheurs, astrophysiciens et astronomes, ont contribué à « une nouvelle compréhension de la structure et de l’histoire de l’univers », a ajouté l’académie.

Les travaux théoriques de James Peebles, 84 ans et titulaire de la Chaire Albert-Einstein à l’Université Princeton aux États-Unis, nous ramènent à « l’enfance de l’univers » à travers l’observation des rayons lumineux apparus 400 000 ans après le Big Bang et qui ont voyagé jusqu’à nous comme pour nous en porter témoignage.

« Ses travaux nous ont révélé un univers dont seulement 5 % du contenu est connu : la matière composant les étoiles, les planètes, les arbres — et nous. Le reste, soit 95 %, est de la matière noire inconnue et de l’énergie noire. C’est un mystère et un défi pour la physique moderne », souligne l’Académie.

C’est James Peebles qui avait théorisé l’existence de la matière noire à partir de 1982, une théorie qui a été confortée par quantité d’observations, bien qu’on ignore toujours ce qui la compose.

« Nous pouvons être certains que cette théorie n’est pas la réponse finale », a-t-il philosophé lors d’une conférence de presse depuis le campus de Princeton, où il est arrivé pour faire son doctorat en 1958. À l’époque, la cosmologie théorique était un champ de recherche marginal, a-t-il rappelé.

Un prix « extraordinaire »

Michel Mayor, 77 ans, professeur honoraire à l’Observatoire de la Faculté des sciences de l’Université de Genève, et son doctorant Didier Queloz, 53 ans, ont exploré notre galaxie, la Voie lactée, à la recherche de mondes inconnus.

À Londres, où il participait à une conférence, Didier Queloz a confié avoir été « paniqué » en apprenant qu’il venait de gagner un prix Nobel.

« Je ne suis pas du tout préparé. Ce matin, j’étais un professeur de Cambridge à pied d’oeuvre avec ses collègues, et tout à coup ma vie a été entièrement chamboulée », a-t-il déclaré à des journalistes.

En 1995, Michel Mayor et Didier Queloz ont fait la première découverte d’une planète en dehors de notre système solaire : une exoplanète orbitant autour d’une étoile de type solaire, 51 Pegasi b.

« Tout à coup, on a enrichi notre “zoo” de planètes avec d’autres systèmes planétaires : c’est comme en médecine, quand on observe les autres animaux pour mieux comprendre l’être humain. C’était une révolution », explique François Forget, planétologue au CNRS.

Depuis, la quête d’une planète qui présenterait des caractéristiques similaires à la Terre, donc favorables à la vie, se poursuit.

« Cette planète-là en particulier, personne n’imaginait qu’elle puisse abriter la vie. Par contre, ça a été la première d’une longue cohorte de planètes dont certaines se trouvent dans la zone habitable de leur étoile », relève pour l’AFP Vincent Coude du Foresto, astronome à l’observatoire de Paris.

Mais sur les milliers d’exoplanètes confirmées aujourd’hui, seule une poignée d’entre elles est dans ce cas.