L’astrophysicien Hervé Dole s’intéresse beaucoup aux grandes structures de l’univers comme les amas de galaxies, leurs origines et évolution. Dans son livre Le côté obscur de l’univers, le chercheur évoque les grandes énigmes du XXIe siècle comme la nature de la matière noire et aussi celle de l’énergie noire. © Hubble, ESA, GOODS Team, M. Giavalisco (STScI)

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En quoi consiste le travail d’astrophysicien ?

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Qu'est-ce qu'être astrophysicien ? Dans son dernier livre, Le côté obscur de l’univers, publié aux éditions Dunod, Hervé Dole, professeur à l'Institut d'astrophysique spatiale (IAS), évoque, outre les grandes questions cosmologiques, son métier et la démarche scientifique. Extraits.

Astrophysicien spécialisé dans les amas de galaxies et collaborateurs des missions spatiales Planck et la future Euclid, Hervé Dole aborde dans son dernier livre, Le côté obscur de l’univers, publié aux éditions Dunod, les grandes questions que se pose l'humanité sur l'univers (d'où venons-nous ?, etc.). Le chercheur, vice-président de l'université Paris-Sud en charge de la médiation scientifique, art, culture et société nous parle aussi de son métier avec l'éloquence et la pédagogie qui le caractérise.

D’abord, qu’est-ce que l’astrophysique ?

« On pourrait définir l'astrophysique ainsi : « science étudiant la structure, l'évolution et les lois physiques fondamentales régissant les échelles allant du Système solaire à l'univers entier ». Elle est donc intimement liée à la cosmologie (étude de l'univers à grande échelle) et aux sciences planétaires, et fait appel à de nombreuses « interfaces » avec les mathématiques, la physique théorique, la physique subatomique (nucléaire, particules), les autres branches de la physique (plasmas, fluides, solides, interaction matière-rayonnement...), la chimie, la géologie, voire même la biologie et l'informatique (Big Data, Deep Learning et interactions homme-machine). Sans parler des technologies de mesure, faisant appel aux recherches sur les détecteurs ou à la gestion des systèmes d'information, ainsi qu'aux sciences de l'ingénieur, au sol et dans l'espace, et même au management ! »

Mais : « comment étudier des phénomènes se déroulant sur de longues échelles de temps et d'espace, sans pouvoir expérimenter sur les conditions initiales ou les divers paramètres ? Comment faire avec un seul univers et quand on ne peut pas soi-même créer une étoile ? La démarche de l'astrophysique est-elle scientifique ? La réponse (positive) n'étonnera pas le lecteur, mais il convient de la justifier. L'étude de ces phénomènes longs et lointains - l'univers ou ses constituants - nécessite un cadre théorique. Il s'agit donc de disposer d'une théorie cohérente, ou qui demande à l'être, faisant des prédictions testables par des observations. Cette condition - nécessaire mais non suffisante - est bien vérifiée en astrophysique. »

Découvrez le livre Le côté obscur de l’univers, paru aux éditions Dunod. © Dunod

L’astrophysicien, « un tueur de modèles »

« Quand on m'interroge sur la nature de mon travail d'astrophysicien, je réponds parfois : « Tueur de modèles, et surtout les miens ! » Je crois que cela résume bien mon activité, malgré mon tempérament très pacifique, loin de l'image des tueurs et autres « nettoyeurs » de cinéma.

Les mesures que nous effectuons (moi et mes nombreux collègues) sur les propriétés globales des galaxies ou des structures lointaines sont destinées à répondre à une problématique scientifique en étant confrontées à des prédictions, ici des modèles. Il est donc naturel de faire évoluer ces modèles, afin qu'ils soient en meilleur accord avec les données. Cela implique de « tuer » certains modèles, ou plutôt de montrer qu'ils ne collent pas avec les observations. Ce qui peut arriver à des modèles issus de mon équipe, mais je crois qu'ils résistent aussi bien (ou mal, en l'occurrence) que ceux des autres... l'essentiel étant que la comparaison des modèles, plus ou moins déterminante pour leur survie, fasse progresser nos connaissances. »

Découvrez la suite et les autres sujets abordés par Hervé Dole — comment les galaxies se sont-elles formées  ? Où se cache la matière noire ? Quelle est la nature de l'énergie sombre  ?, les missions Planck et Euclid, la recherche scientifique, etc. — dans le livre Le côté obscur de l’univers, aux éditions Dunod.