vendredi 9 décembre 2022
Félicitations à Pierre Kervella qui a obtenu, conjointement avec Grzegorz Pietrzyński, le prix scientifique franco-polonais Marie Sklodowska-Curie et Pierre Curie 2022 de l’Académie des sciences et de la Fondation Polonaise pour la Science. Il vient récompenser leur collaboration sur l’étalonnage de l’échelle des distances cosmologique.
Crédit : Laurence Honnorat
Pierre Kervella, astronome au LESIA / Observatoire de Paris-PSL, et Grzegorz Pietrzyński, professeur au Centre astronomique Nicolaus Copernicus de l’Académie polonaise des sciences sont tous deux renommés dans leurs pays respectifs. Ils travaillent depuis de nombreuses années sur un projet de recherche visant à améliorer la précision et la fiabilité des mesures de distance dans l’univers.
Grâce à leurs expertises complémentaires combinées en interférométrie stellaire et en observation d’étoiles binaires, ils sont notamment parvenus à déterminer, avec une grande précision, la distance au Grand Nuage de Magellan (GNM), une galaxie satellite de la Voie Lactée. Grâce à cette mesure, il est maintenant possible d’utiliser le GNM comme une référence solide pour la détermination des distances de galaxies plus lointaines. Cela permettra à terme de déterminer précisément le taux d’expansion de l’Univers, la célèbre constante de Hubble H0.
Ces travaux sont importants car la valeur de la constante de Hubble H0, estimée à partir du fond diffus cosmologique - grâce aux observations du télescope spatial Planck - et celle déterminée empiriquement par l’étude des galaxies, divergent. Obtenir une mesure empirique précise de H0 est indispensable pour résoudre cette tension.
Dans un premier temps, les travaux de l’équipe se sont focalisés sur l’étalonnage d’étoiles binaires à éclipses, de précieux estimateurs de distance permettant des mesures à haute précision. En utilisant ces étoiles, la collaboration franco-polonaise, qui implique également des chercheurs au Chili, a pu déterminer avec précision la distance des galaxies proches.
Au terme des 13 années de cette première étape, l’équipe franco-polonaise et ses collaborateurs est parvenue à établir une référence précise pour la mesure des distances intergalactiques. On connaît désormais la distance au Grand Nuage de Magellan, avec une précision de 1% (distance de 49,6 kpc, soit 160 000 années-lumière environ).
Deux méthodes complémentaires ont été utilisées pour parvenir à ce résultat : l’interférométrie optique stellaire pour l’équipe française et l’observation d’étoiles binaires éclipsantes pour l’équipe polonaise. En fusionnant ces approches, les deux équipes ont pu mesurer les relations « brillance de surface-couleur » des géantes rouges avec une précision inégalée, et donc les convertir en indicateurs de distance de haute précision.
Ces premiers résultats permettront de connaître prochainement les distances d’autres galaxies. Des informations qui seront un test pour le modèle cosmologique standard et pourraient contribuer à résoudre le mystère de l’énergie et de la matière sombre. Un prochain objectif qui ouvre la voie à des considérations fondamentalement nouvelles en astronomie, en physique et en philosophie.
