Ali Baddou reçoit Françoise Combes, astrophysicienne, vice-présidente de l’Académie des Sciences et titulaire de la chaire Galaxies et cosmologie au Collège de France, médaille d’or du CNRS en 2020.
15' de plus par Ali Baddou sur France Inter (2 Février 2024)
Retrouvez toutes les chroniques d'Ali Baddou sur https://www.radiofrance.fr/franceinter/podcasts/15-de-plus
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00:00 15 minutes de plus, le rendez-vous du vendredi avec les penseurs de notre époque.
00:04 15 minutes pour vivre une expérience de pensée, pour déclencher un déclic dans nos esprits.
00:10 Et ce matin, j'ai le bonheur de recevoir une de nos grandes scientifiques.
00:14 Elle est astrophysicienne à l'Observatoire de Paris, médaille d'or du CNRS, titulaire
00:19 de la chaire Galaxie et cosmologie au Collège de France.
00:23 C'est la première femme astrophysicienne à rejoindre l'Académie des sciences.
00:27 Bonjour Françoise Combes !
00:28 Bonjour !
00:29 Et bienvenue, vraiment ravie de vous accueillir.
00:31 Commençons comme d'habitude et comme chaque semaine par une expérience de pensée.
00:35 C'est la tradition Françoise Combes.
00:37 Il faut nous imaginer allongé sur le dos un soir d'été, on regarde le ciel.
00:42 Qu'est-ce qu'on voit Françoise Combes ? La question peut paraître totalement naïve.
00:47 Et qu'est-ce qu'on ne voit pas ?
00:49 Alors on voit énormément de choses dans le ciel.
00:51 On voit d'abord les planètes qui sont les plus brillantes, Vénus, Jupiter, Saturne.
00:57 Et puis on voit des tas d'étoiles.
00:59 Pour donner des échelles, tout n'est pas à la même distance.
01:02 On a dans le système solaire beaucoup de planètes qui sont très proches, avec une
01:07 unité qu'on appelle la distance Terre-Soleil qui est 150 millions de kilomètres.
01:11 C'est tout petit !
01:12 Très proche c'est ça, c'est que vous avez un sens du proche et du lointain qui
01:17 est très différent du nôtre.
01:18 Le système solaire s'étend jusqu'à 20 000 de ces unités.
01:21 Et puis ensuite on voit des étoiles dans la Voie lactée.
01:24 Notre galaxie s'appelle la Voie lactée, c'est la bande blanche que l'on voit dans
01:27 le ciel.
01:28 Et ça, ça fait 100 000 années-lumière.
01:30 Alors là on change d'unité, on prend l'année-lumière.
01:32 Et l'année-lumière, c'est quand même des millions et des millions de kilomètres.
01:37 Et ça c'est une expérience que font les hommes depuis qu'ils sont hommes.
01:41 C'est une expérience qu'on peut tous faire.
01:44 Et devinez la Voie lactée, pourquoi est-ce qu'on a toujours la sensation d'être
01:47 au centre ? D'être au centre de l'univers ? On l'a cru pendant des millénaires.
01:51 D'abord que la Terre était au cœur du système solaire.
01:55 Puis que la Voie lactée était aussi au centre de l'univers.
02:00 Et que notre Soleil était au cœur de la Voie lactée.
02:03 Vous, astrophysicienne aujourd'hui, vous nous dites non.
02:06 Non, pas du tout.
02:07 Toute cette histoire, toute l'histoire de la science, c'est un décentrement.
02:10 Voilà, il ne faut pas croire aux apparences.
02:12 Parce qu'en effet, on voit le Soleil se lever à l'Est, se coucher à l'Ouest,
02:15 etc.
02:16 On a l'impression qu'il tourne autour de nous.
02:17 Mais non, c'est nous qui tournons autour du Soleil.
02:19 De même, dans la Voie lactée, on croyait que le Soleil était au centre parce qu'il
02:22 y a beaucoup de poussière dans la Voie lactée.
02:24 Donc, tout était obscurci à partir d'une certaine distance.
02:27 On se croirait au centre.
02:28 Et ensuite, on ne savait pas qu'il y avait d'autres galaxies, d'autres mondes à
02:30 part que la Voie lactée.
02:31 La Voie lactée, c'était tout l'univers jusqu'en 1929.
02:34 C'est incroyable, ça fait 100 ans seulement.
02:37 100 ans seulement.
02:38 100 ans seulement.
02:39 Et on a appelé ensuite tous les autres mondes « galaxies » qui viennent de « Voie lactée
02:42 », « galaxy », le « lé ». Et donc, on a appelé toutes ces galaxies.
02:45 La première, la plus grande spirale, c'est Andromède qui est à 2 millions d'années
02:48 lumière de nous.
02:49 Nous continuons cette expérience de pensée.
02:52 Il y a le regard de celui qui s'allonge sur le sable, sur une plage et qui regarde
02:58 le ciel la nuit.
02:59 Et puis, il y a l'œil de James Webb.
03:02 L'œil de ce télescope extraordinaire qui a été envoyé dans l'espace.
03:06 Qu'est-ce qu'il voit, l'œil de James Webb que nous ne voyons pas ? Et qu'est-ce
03:11 qu'il nous apprend du cosmos ?
03:12 James Webb, en effet, on a des résultats depuis l'an dernier, enfin à peu près.
03:16 Depuis 2022, juillet, ça a commencé.
03:19 Et donc, ce qu'on voit, c'est qu'il a été spécialisé dans l'infrarouge.
03:23 Alors, c'est une longueur d'onde qu'on ne voit pas à l'œil.
03:25 Et donc, on a fait exprès parce que les galaxies s'éloignent de nous.
03:31 Dans l'expansion de l'univers, à partir du Big Bang, il y a une expansion de la dilatation
03:36 de l'espace.
03:37 Et donc, ça, ça crée un décalage vers le rouge de toutes les longueurs d'onde que
03:41 nous émettent ces galaxies.
03:43 Donc, pour regarder très, très loin, il faut aller dans l'infrarouge, ce qu'on
03:46 ne voit pas à l'œil.
03:47 Donc, finalement, les instruments nous disent qu'il y a énormément de galaxies tout
03:51 près du Big Bang, au début de l'univers.
03:53 Et beaucoup plus.
03:54 - Ça, c'est ce que voit James Webb.
03:56 - Voilà, c'est ce que voit James Webb.
03:57 Et on a des surprises parce qu'on ne s'attendait pas à trouver énormément de galaxies massives
04:01 si loin de nous.
04:02 - Alors, vous avez travaillé beaucoup sur le Big Bang.
04:05 Mais donc, ce que voit l'œil de James Webb, c'est le passé.
04:08 C'est un passé qui date de plusieurs milliards d'années.
04:13 Combien ? - Alors, 13,8 milliards d'années.
04:15 Pourquoi ?
04:16 Parce que la vitesse de la lumière est finie.
04:18 300 000 km/s quand même.
04:19 - 300 000 km/s.
04:21 - Et la lumière qui a été mise par ces galaxies nous arrive seulement maintenant,
04:25 des milliards d'années après.
04:26 Donc, on les voit telles qu'elles étaient dans leur jeunesse.
04:28 Donc, on fait de l'archéologie, en fait.
04:30 - On fait de l'archéologie.
04:31 Est-ce qu'on arrivera à remonter jusqu'au Big Bang lui-même ? Est-ce qu'il a eu lieu
04:37 le Big Bang en un lieu précis de l'espace ? Est-ce qu'il existe comme événement dans
04:44 notre univers ?
04:45 - C'est indéniable, il existe comme événement.
04:48 Mais il n'est pas dans un lieu spécial.
04:49 C'est encore une fois, on n'est pas au centre.
04:51 Chaque observateur voit le Big Bang autour de lui, comme une sphère autour.
04:55 Mais il a lieu en infinité, en fait.
04:58 L'univers est infini.
04:59 Il faut s'imaginer qu'au départ, le Big Bang, tout était concentré.
05:03 Imaginons une éponge infinie et puis qu'on la concentre.
05:06 - Une éponge ?
05:07 - Une éponge infinie qu'on peut concentrer, concentrer, concentrer.
05:09 Ça reste infini.
05:10 On a beau comprimer, l'infini, c'est toujours infini.
05:12 Donc, le Big Bang a lieu partout.
05:14 - Il a lieu partout, partout dans l'univers, simultanément ?
05:17 - Oui.
05:18 - Parce qu'il n'est l'univers que le Big Bang ?
05:21 - À partir d'un certain temps.
05:22 Là, il y a un temps initial.
05:24 On en est sûr, parce qu'on voit que les galaxies disparaissent à un moment donné,
05:29 et l'univers devient homogène lorsqu'on remonte dans le temps.
05:32 On voit qu'il y a un univers homogène, complètement.
05:34 Il n'y a pas de structure.
05:35 Et c'est un univers très chaud et très dense.
05:38 - Dans ce que vous nous décrivez, on a l'impression que l'homme est petit.
05:43 Alors ça, on le savait.
05:44 Mais de plus en plus petit, de plus en plus décentré, de plus en plus à la marge.
05:49 C'est finalement, votre discipline, la cosmologie et l'astrophysique, une leçon d'humilité
05:55 absolument extraordinaire ?
05:57 - Absolument, absolument.
05:58 Et ça, on le sait depuis le siècle dernier, puisqu'on se croirait que la boîte à lacté
06:01 était la seule dans l'univers.
06:02 Donc, on voit que notre univers s'est agrandi de façon considérable et qu'on est de plus
06:07 en plus petit.
06:08 Donc, ça a accru de façon exponentielle.
06:11 C'est un remarquable progrès que l'on a fait depuis des dizaines d'années.
06:13 - Alors, il y a évidemment des énigmes, il y a des mystères, mais il y a des questions
06:16 qu'on se pose tous.
06:17 Et même vous, peut-être, c'est d'où venons-nous ? Comment est-ce que tout cela a commencé ?
06:23 Ça veut dire qu'on peut répondre à ces questions autrement que par la religion ?
06:28 - Aujourd'hui, on peut de plus en plus.
06:29 Il y a encore beaucoup plus.
06:30 Il y a encore des incertitudes.
06:31 On découvre.
06:32 Plus on sait, plus on voit qu'il y a des choses qu'on ne sait pas.
06:35 Mais on sait quand même quand tout cela a commencé, notre univers à nous, il y a 13,8
06:40 milliards d'années.
06:41 Donc, on sait qu'il y a un début.
06:42 Donc là, pour l'origine de l'univers, on sait comment ça s'est passé.
06:44 Ensuite, il y a aussi l'origine des étoiles, des planètes, des structures.
06:48 Ça aussi, on sait, par exemple, faire des simulations sur ordinateur de la création
06:52 de ces structures, de la création des galaxies, des étoiles et des planètes qu'il y a autour
06:56 des étoiles.
06:57 On sait maintenant qu'il y a des étoiles autour d'autres planètes, autour d'autres
07:02 étoiles, qu'on appelle exoplanètes.
07:03 Et donc, on en a découvert des milliers.
07:06 On peut extrapoler dans la voie lactée de notre galaxie.
07:08 Il y en a des milliards et des milliards de planètes.
07:10 Des milliards de planètes.
07:11 Et ce qui permet à certains d'imaginer d'ailleurs une vie ou des formes de vie extraterrestre.
07:15 C'est certain.
07:16 Il ne faut pas penser encore une fois qu'on est les seuls dans l'univers et qu'on est
07:20 au centre de tout.
07:21 Il ne faut pas le penser.
07:22 Ah non, parce que finalement, on sait qu'il y a 2000 milliards de galaxies.
07:25 Il y a 300 milliards d'étoiles qui ont 300 milliards de planètes dans notre galaxie
07:29 uniquement.
07:30 Donc, ce n'est pas croyable que la vie…
07:32 Mais là, c'est la scientifique qui parle ou c'est parce que vous en avez envie ?
07:35 Je suis convaincue.
07:36 Ce n'est pas la preuve, mais j'en suis convaincue qu'on n'est pas seul dans l'univers.
07:39 C'est sûr.
07:40 Quand on regarde le ciel la nuit et il y a du vide, beaucoup de vide.
07:45 C'est vraiment du vide parce qu'il y a quelque chose d'assez frappant.
07:50 On a le sentiment que le ciel est plein.
07:52 Il est toujours plein.
07:53 Plein d'étoiles, plein de matière, plein d'acéroïdes qui se promènent, de comètes.
07:57 Ça, c'est faux ?
07:58 Alors, c'est faux parce qu'en fait, il y a plein de choses.
08:00 Mais en fait, c'est vrai que par rapport au gaz qu'il y a dans cette pièce, qui
08:04 a 23 heures de grandeur de plus que la densité qu'il y a dans le milieu interstellaire
08:09 de notre galaxie.
08:10 Ça veut dire qu'on est très, très peu dense dans la galaxie.
08:13 Pourtant, la galaxie, c'est quelque chose de dense dans l'univers.
08:15 Entre les galaxies, encore plus de vide.
08:17 Mais il y a 23 heures de grandeur de moins que les particules qu'il y a dans cette
08:23 pièce.
08:24 Donc, on sait que c'est très, très vide, mais pas complètement vide.
08:26 Par contre, au-delà du Big Bang, les théories actuelles, on n'en est pas encore à la
08:30 preuve.
08:31 C'est encore à la limite de la recherche.
08:32 On sait que le Big Bang est né à partir de l'énergie du vide.
08:35 Alors là, c'est vraiment le vide.
08:36 Il n'y a plus rien.
08:37 Le vide, il n'y a plus rien.
08:38 Il y a donc du silence.
08:40 Il n'y a pas de son dans l'espace.
08:41 Dans l'espace, il n'y a pas de son, puisqu'en fait, le son se propage dans l'air.
08:44 Il faut que l'air soit assez dense pour se propager.
08:46 Et il n'y a rien.
08:47 Donc, il n'y a pas de son dans l'espace.
08:48 Et pourtant, certains de vos collègues ont transformé ce qu'on appelle les pulsars.
08:51 Vous allez nous expliquer ce que c'est les pulsars des étoiles qui tournent sur elles-mêmes.
08:55 Et ils ont transposé ça en son.
08:58 On dirait un tambour ou des percussions, Françoise Gombes.
09:12 Qu'est-ce que ce son nous raconte ?
09:13 On a transformé la lumière qu'on reçoit en son.
09:16 Ce sont des étoiles.
09:17 On peut transformer la lumière en son ?
09:19 Oui, on peut quand même.
09:21 D'accord.
09:22 C'est juste une image.
09:23 Ce n'est pas de l'alchimie.
09:25 C'est une image.
09:26 On reçoit de la lumière périodiquement comme un phare qui tourne.
09:30 On a une étoile très compacte.
09:32 La densité est de 1 milliard de tonnes par centimètre cube.
09:35 C'est une étoile à neutrons.
09:37 1 milliard de tonnes par centimètre cube ?
09:39 C'est une étoile à neutrons.
09:41 C'est-à-dire que lorsqu'une étoile très massive explose dans Supernovae, il reste
09:44 un noyau qui fait à peu près 10 km et qui a 5 masses solaires dans 10 km.
09:50 Et ça fait donc 1 milliard de tonnes par centimètre cube.
09:52 Et cette étoile tourne très vite.
09:54 Elle peut faire jusqu'à 1000 tours par seconde.
09:56 Et donc à chaque fois qu'elle nous envoie à chaque tour, il y a un phare qui nous
09:59 illumine.
10:00 Et donc parfois c'est une seconde de période, lorsqu'elle est très ralentie.
10:04 Parfois c'est 1000 tours par seconde.
10:05 Et c'est pour ça qu'on entend ce tambour qui peut être 1 par seconde ou alors 10
10:10 par seconde ou 1000 par seconde.
10:12 Est-ce que c'est nous qui donnons un sens à ce que nous voyons dans le ciel, Françoise
10:16 Combes ? Ou est-ce que finalement c'est la science qui décrit tout simplement ce
10:22 qui est ?
10:23 Ou est-ce que c'est la science qui décrit tout ce qui est ?
10:25 C'est comme si le ciel était écrit en langage mathématique quasiment.
10:28 Exactement.
10:29 On a les preuves de tout cela.
10:30 Ce n'est pas qu'une apparence, ce n'est pas qu'une illusion, ce n'est pas qu'une
10:34 imagination.
10:35 On a les preuves.
10:36 On mesure le spectre de ces étoiles.
10:37 On mesure les densités.
10:38 On mesure la masse par l'effet gravitationnel.
10:41 Donc on a tout ça.
10:42 On a par exemple détecté la fusion de deux étoiles à neutrons, de ces pulseurs qui
10:47 font ce bruit-là.
10:48 Et on l'a détecté.
10:49 Deux étoiles qui fusionnent ?
10:50 Voilà.
10:51 On a aussi des ondes gravitationnelles, c'est-à-dire la déformation de l'espace.
10:54 On est arrivé en 2015 à détecter cette onde gravitationnelle qui est une fluctuation
11:02 de l'espace.
11:03 Encore une expérience de pensée.
11:05 Ce sera la dernière, Françoise Combes.
11:06 Quand on regarde le ciel, vous disiez que l'œil de James Webb regardait vers le passé,
11:10 que finalement votre travail d'astrophysicienne, c'était quasiment un travail d'archéologue.
11:15 Est-ce que ça n'est pas aussi un regard vers le futur ? Est-ce que ça n'est pas
11:19 aussi considérer, découvrir que finalement tout ça va se terminer un jour ? Que le soleil
11:26 s'éteindra ou explosera ? Que tout ça prendra fin ?
11:29 On en est sûr parce que le soleil a une masse solaire par définition.
11:33 Et on sait qu'il y en a pour 4 ou 5 milliards d'années encore.
11:36 Et qu'après il va englober la Terre et toutes les planètes, devenir géante rouge.
11:42 Et puis ensuite devenir une naine blanche.
11:44 Le cœur va devenir une naine blanche.
11:47 Et vous, c'est ce que vous voyez quand vous regardez le soleil ?
11:50 On voit des tas d'autres naines blanches dans la Voie Lactée.
11:53 Donc on a des exemples de cela.
11:55 On sait ce que va devenir le soleil.
11:56 Là, il n'y a aucun doute.
11:57 Par contre, ce que va devenir l'univers, alors là on peut extrapoler.
12:00 Et on pense qu'avec l'accélération de l'expansion de l'univers, on va être
12:04 très très dilué et on va se terminer dans un vide, un grand vide où on aura beaucoup
12:10 moins de galaxies que l'on voit aujourd'hui.
12:12 La morale de l'histoire, Françoise Combes, quand on étudie l'univers, l'univers
12:17 nous fascine et il a toujours fasciné.
12:19 Pourquoi est-ce que le ciel, regarder le ciel, ça fait résonner quelque chose au plus
12:25 profond de nous ? Pourquoi est-ce que le ciel étoilé au-dessus de nos têtes, ça éveille
12:29 quelque chose qui nous est extrêmement intime ?
12:32 Je pense que c'est parce que c'est mystérieux.
12:34 On ne sait pas ce qui se passe là-haut.
12:35 Le volume est gigantesque par rapport à notre petite infinitude.
12:41 C'est infiniment petit, c'est toute la Terre.
12:42 Donc je pense que c'est cela, ça fait réfléchir et donc ça inspire à une grande
12:47 spiritualité.
12:48 Merci infiniment Françoise Combes d'avoir été l'invité de 15 minutes de plus et
12:53 de nous avoir aidé justement à réfléchir et à regarder le monde et le ciel différemment.