Le chasseur de planètes

  • Forum
  • Le 22 avril 2013

  • Dominique Nancy

À 34 ans, le professeur David Lafrenière connait déjà une carrière remarquable.«Rien n'est impossible.» C'est ce que David Lafrenière s'est dit quand il a réussi à obtenir le tout premier cliché d'une exoplanète en 2008. L'astrophysicien, qui a fait son doctorat à l'Université de Montréal, effectuait alors un stage postdoctoral à l'Université de Toronto.

 

«À l'époque, j'avais l'intuition qu'il s'agissait bien d'un corps lié gravitationnellement à l'étoile 1RXSJ1609, mais il fallait le démontrer. Et cela n'était pas évident. Cette planète est en orbite à 300 fois la distance Terre-Soleil autour de son étoile!» signale le chercheur, qui est entré au Département de physique de l'UdeM à titre de professeur en juin 2011.

Pas évident peut-être. Mais pas impossible. Deux années plus tard et après plusieurs relevés de positions et d'images, David Lafrenière confirme hors de tout doute scientifique le lien physique entre l'étoile et la planète. Si la découverte ne changera pas la vie du commun des mortels, pour les astrophysiciens, elle est majeure des points de vue tant de l'astronomie que de la compréhension de notre place dans l'Univers. «L'existence d'une planète si éloignée de son étoile représente une surprise pour les scientifiques et remet en question les modèles théoriques actuels de la formation des planètes autour des étoiles», indique M. Lafrenière.

Les résultats de ses travaux ont fait l'objet d'une publication dans la prestigieuse revue The Astrophysical Journal. Et, petit velours pour le chercheur, il s'est retrouvé aux côtés de Barack Obama et de Bill Gates dans le palmarès «Les hommes qu'on aime» du magazine Châtelaine en 2011.

«Spécialiste des corps de faible masse, des naines rouges, des naines brunes et des exoplanètes, David est l'un des plus efficaces chasseurs de planètes du monde! affirme le professeur René Doyon, qui a codirigé ses travaux de doctorat. Ses recherches sont au cœur de nombreuses découvertes. L'Université a fait une vraie bonne affaire en l'engageant!»

À l'origine, un algorithme

«Qu'est-ce qu'une exoplanète? C'est une planète extrasolaire», répond le professeur Lafrenière. En termes simples, il s'agit d'une planète en orbite autour d'une étoile autre que le Soleil. L'astrophysicien s'est donné pour mission d'explorer l'Univers à la recherche d'autres astres extrasolaires. «L'étude des exoplanètes vise à établir la prépondérance et la diversité des systèmes planétaires dans notre galaxie, à comprendre comment ces systèmes se forment et évoluent, à maitriser la physique en jeu dans leur atmosphère et leur composition et, ultimement, à détecter des traces de vie ailleurs dans l'Univers.»

David Lafrenière a consacré son doctorat à l'élaboration d'une nouvelle technique d'observation et d'analyse d'images permettant la détection de ces corps autour d'étoiles brillantes. Cette technique se nomme LOCI, pour Local Optimal Combination of Images. L'algorithme de traitement de signaux que David Lafrenière a mis au point est aujourd'hui employé partout dans le monde pour traiter des images à haute gamme dynamique relativement à la recherche d'exoplanètes.

La contribution de David Lafrenière à titre d'universitaire ne s'arrête pas là. Il a aussi participé à la découverte de plusieurs naines brunes autour d'étoiles jeunes. Mais son meilleur coup est sans contredit l'image du système planétaire multiple HR8799 que son équipe est parvenue à prendre en 2008 (deux semaines avant celle de l'exoplanète) grâce aux télescopes des observatoires Gemini Nord et W. M. Keck, tous deux installés à Hawaii. La technique d'analyse d'images LOCI que M. Lafrenière a conçue a été décisive dans cette découverte, qui a rapidement fait le tour du monde. Le Time Magazine, le National Geographic, ABC News, France 2 et plusieurs quotidiens canadiens s'y sont intéressés.

Cette réussite a valu au chercheur et ses collègues, le professeur Doyon et Christian Marois, ancien doctorant du Département de physique, le titre de scientifique de l'année de Radio-Canada ainsi que le prix John-C.-Polanyi du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG).

Le ciel n'est pas sa limite

Né en Mauricie, David Lafrenière a toujours été amoureux de la ville de Shawinigan, à tel point qu'on se demande comment il a pu la quitter pour entreprendre ses études universitaires à l'UdeM. «À titre d'étudiant, son passage au Département de physique a été marquant, se souvient son autre directeur de thèse, Daniel Nadeau, professeur à l'Université. Et sa participation à la science et à la diffusion des connaissances se poursuit admirablement. À 34 ans, il connait déjà une carrière remarquable.»

Financé par le CRSNG dans le cadre du programme de subventions à la découverte ainsi que par le Fonds des leaders de la Fondation canadienne pour l'innovation et le Fonds de démarrage de l'Université de Montréal, son laboratoire est principalement voué à l'étude des exoplanètes. Un domaine où les laboratoires spécialisés se comptent sur les doigts d'une main au pays. «Pour parvenir à voir ces planètes très rapprochées de leur étoile qui est plusieurs millions de fois plus brillante, il est nécessaire de continuellement concevoir de nouvelles techniques d'observation et de traitement d'images et même de construire de nouveaux instruments, précise David Lafrenière. Avec la technologie actuelle, il est possible de déceler des planètes géantes gazeuses ayant des orbites de la taille du système solaire externe ou plus grandes encore.»

Le ciel n'est décidément pas la limite pour ce chercheur!

Dominique Nancy