Hélène Courtois : “La science est tout en nuances”


Hélène Courtois
Hélène Courtois

Cosmographe passionnée, Hélène Courtois dessine des cartes de l’Univers en mouvement et cherche à estomper les frontières entre recherche de pointe et grand public.

Au deuxième étage du Planétarium de Vaux-en-Velin, Hélène Courtois a les yeux qui pétillent. Nous sommes en mars 2014 et l’établissement vient de réouvrir après de longs travaux. Il propose une exposition permanente entièrement repensée sous le parrainage de la cosmographe Hélène Courtois et de de Michel Ange Tognini, astronaute et ancien chef du Centre européen des astronautes à l’Agence spatiale européenne (ESA). Elle montre ce matin-là, avec un plaisir mêlé de fierté, les illustrations hautes en couleur qui complètent les explications scientifiques : “Je trouve les galaxies très belles, qu’elles soient sur mon écran d’ordinateur ou imaginées par un artiste. C’est une des raisons pour lesquelles je me suis passionnée pour la cosmographie !” Elle ajoute, sûre de son effet : “Tous les scientifiques connaissent ce plaisir esthétique, y compris les plus abstraits comme les mathématiciens. Une équation bien écrite, c’est magnifique !

La beauté de l’abstraction

Son auditoire n’est pas forcément convaincu d’emblée de la beauté d’une formule comme celle de la structure hyperfine,

    〖∆E〗_hf=(m/M) α^4 mc^2 〖4γ〗_p/〖3n〗^3 [f(f+1)-3/2],

 

qui permet de déterminer le spectre complet de la lumière émise par l’hydrogène. Cela ne fait que renforcer son enthousiasme : “Le public a un vrai complexe d’infériorité vis-à-vis de la science. Un endroit comme le Planétarium permet de travailler là-dessus, en utilisant le doute comme un outil.”

L’astronomie (science de l’observation des astres), l’astrophysique (science des propriétés physiques des objets célestes) et la cosmographie (science de la description de l’Univers) fascinent le grand public. Et suscitent de nombreuses interrogations (“Comment faites-vous pour savoir ça ??”) ou même des réflexions métaphysiques : “Ici on raconte l’origine de la vie. Les atomes qui composent notre corps viennent d’étoiles éteintes : on peut dire que probablement nous sommes des étoiles de 3e génération ! Quand j’explique cela à un groupe, on me demande souvent si je crois en la réincarnation… Je réponds que je crois au recyclage !”, plaisante-t-elle.

Partager pour avancer

Hélène Courtois est maître de conférences à l’Université Claude Bernard Lyon 1 depuis 1997 et membre de l’Institut de physique nucléaire de Lyon (IPNL, Université Claude Bernard Lyon 1 / CNRS). Elle conjugue un travail scientifique de haut niveau, couronné par des publications majeures, et une implication quotidienne dans la transmission de son savoir. Au Planétarium, elle participe sur son temps libre aux diverses activités pédagogiques et scientifiques. Elle y fait aussi venir ses étudiants pour des séances d’observation des étoiles sous le dôme. Cette volonté d’ouverture s’étend d’ailleurs à sa communauté scientifique : toutes les données récoltées depuis 2006 au fil de ses observations sont rassemblées dans l’Extragalactic Distance Database, une base de données gratuite qu’elle a contribué à créer et dont elle publie régulièrement le catalogue : ”Le dernier date de 2013. Nous avons mis en ligne toutes les données concernant 8 000 galaxies : les masses, les rotations… C’est très important de partager pour que tout le monde puisse avancer en même temps.

Dessiner le mouvement des galaxies

Le travail d’Hélène Courtois porte sur la cartographie en 3D des galaxies et de leurs mouvements. “La luminosité d’une galaxie dépend de sa masse et de sa vitesse de rotation”, précise la chercheuse. Un de ses outils de travail est par exemple la fameuse formule de structure hyperfine citée plus haut. On observe avec un radiotéléscope les traînées lumineuses produites par l’hydrogène neutre qui est présent dans les galaxies spirales, comme la nôtre, puis on en déduit la vitesse de rotation de la galaxie observée qui permet de calculer sa distance.

 astro_mars

 Crédit :Astrophysique sur Mesure

La vitesse de déplacement des galaxies permet en outre de déduire la présence de la matière noire, une des grandes inconnues de notre Univers puisqu’on sait qu’elle représente la plus grande partie de sa masse, sans qu’on puisse l’observer directement.

“Ce qui me fascine dans la cosmographie, c’est l’exploration. On se sent comme les grands navigateurs qui découvraient de nouveaux continents ! Et sur le plan scientifique, presque tout reste à faire puisqu’on ne connaît encore et avec une précision relative que 2% de notre Univers observable !” se réjouit Hélène Courtois. “Ce que j’aime aussi dans la recherche que je fais, c’est qu’elle est publique… Pour nous Français cela va de soi, mais on ne se rend pas forcément compte de ce que ça implique. Concrètement, les retombées pour le citoyen d’un résultat de recherche fondamentale et publique se fait souvent en moins d’un an. Par exemple, on a dû développer une technologie particulière pour le Very Large Telescope du Chili, pour éviter que ses énormes miroirs ne se déforment lors de leur refroidissement après fabrication. Quelques mois plus tard, de nombreuses familles achetaient des fours à vitre froide…

 La science en nuances

Un groupe d’enfants se presse dans les allées de l’exposition. Comme beaucoup de scientifiques en herbe, Hélène Courtois a dû sa vocation à une enseignante : “Ma prof de physique, en 1ère, nous passait des cassettes d’Hubert Reeves. Il parlait de nucléosynthèse à travers l’astrophysique. Je me suis dit que ça avait l’air vraiment pas mal !” La chercheure travaille aujourd’hui en didactique de la cosmologie avec le laboratoire S2HEP (philosophie et didactique des sciences) de l’Université Claude Bernard Lyon 1. “On apprend mieux quand on comprend. C’est pour ça que je préfère faire découvrir l’astronomie par la physique plutôt que par la description avec ses listes de corps célestes, les étoiles, les planètes, et ainsi de suite, on finit par tout mélanger ! De cette manière on peut aussi proposer l’accès à d’autres sciences et surtout montrer la science en train de se faire, renouveler les informations au fur et à mesure des progrès de la recherche.”

C’est aussi cela, partir du doute pour transmettre un savoir. “Les visiteurs aiment qu’on leur montre l’état de l’art et la frontière de la connaissance. On est entré dans ce que j’appelle l’ère post-industrielle de la science : l’expert qui arrive pour communiquer ses certitudes, c’est fini ! On a voulu faire passer des choses abruptes à travers la science. Mais la science, c’est tout en nuances…” conclut la cosmographe.

Pour aller plus loin
L’Institut de Physique Nucléaire de Lyon (IPNL) est une Unité Mixte de Recherche (UMR 5822) agissant sous la double tutelle de l’Université Claude Bernard Lyon 1 et de l’Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules (IN2P3) du CNRS. Les activités de l’IPNL visent à étudier les propriétés des composants subatomiques de la matière ainsi que leurs interactions. Laboratoire essentiellement de physique expérimentale, ses thématiques de recherche sont variées puisqu’elles concernent la physique des particules et des astroparticules, la matière nucléaire et les interactions ions/agrégats-matière.

Un article de Cléo Schweyer


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