Séance 3 : L’observation permet-elle des découvertes fiables ? l’exemple de l’astrophysique.

Intervenants :

Marc Ollivier

Astronome, directeur de l’Institut d’Astrophysique Spatiale d’Orsay, Université Paris-Saclay

La découverte de 51 Pegase B.

Résumé : le 6 octobre 1995, deux astronomes suisses Michel Mayor et Didiez Queloz annoncent la découverte 51 Pegase B, première exoplanète autour d’une étoile comparable au soleil. La nouvelle fait grand bruit dans la communauté à double titre : d’abord parce c’est le premier objet planétaire identifié après des années de traque, avec une masse estimée à environ la moitié de celle de Jupiter, mais aussi parce que la planète en question tourne autour de son étoile en un peu plus de 4 jours…à une distance de son étoile où elle ne peut pas physiquement se former. Il a fallu plusieurs mois de débat passionné et parfois passionnel, mais aussi et surtout des observations complémentaires avec d’autres techniques aux biais différents pour confirmer la réalité et la nature de l’objet, qui a valu à ses découvreurs le prix Nobel de Physique en 2019. Durant cet exposé, je présenterai les principaux éléments du débat en les remettant dans leur contexte et montrerai comment, comme dans les principaux champs des sciences dures, il est nécessaire avant tout de se préparer à découvrir l’inattendu.

Florent Robinet

Chercheur au CNRS, IJCLab (Laboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie), Université Paris-Saclay

Première détection des ondes gravitationnelles : validation expérimentale d’une découverte historique.

Résumé : En Septembre 2015, le signal d’une onde gravitationnelle est observé pour la première fois par les détecteurs interférométriques LIGO. Ce signal est associé à un système binaire de trous noirs qui spiralent l’un autour de l’autre et qui finissent par fusionner. Les retombées scientifiques accompagnant cet événement ont été exceptionnelles et un nouveau canal d’observation sur l’Univers est désormais à disposition des scientifiques.

Il a fallu cinq mois aux collaborations LIGO et Virgo pour annoncer cette découverte publiquement. Ce délai a été nécessaire pour s’assurer de l’origine astrophysique du signal. En effet, les détecteurs d’ondes gravitationnelles sont des instruments extrêmement sensibles et sont limités par de nombreux bruits dus à l’environnement ou à l’instrument lui-même. De très nombreux tests ont été réalisés en interne tant au niveau des détecteurs que de l’analyse des données afin d’exclure un événement de bruit.

Après être revenu sur les éléments scientifiques liés à cette découverte fondamentale, je présenterai l’ensemble des études qui ont permis de valider l’authenticité du signal. Je décrirai également comment une collaboration internationale rassemblant plus de 1500 chercheurs et ingénieurs s’organise en interne pour convaincre la communauté scientifique et le grand public de la fiabilité d’une telle découverte.

Organisateurs :

Jean-Claude Vial, Chercheur CNRS émérite en astrophysique, Institut d'Astrophysique Spatiale d'Orsay, Université Paris-Saclay et Julien Gargani, Directeur du Centre d'Alembert