L’iREx et son importante contribution à l’astronomie

C’est en 1995 qu’a été découverte par une équipe suisse la première exoplanète tournant autour d’une étoile semblable au Soleil. Puis, en 2008, s’illustre mondialement l’équipe de René Doyon, professeur au Département de physique de l’Université de Montréal, en publiant la première image directe d’un système d’exoplanètes nommé HR 8799. Ces travaux ont été menés par deux anciens étudiants de René Doyon, Christian Marois et David Lafrenière, lequel enseigne au Département de physique de l’UdeM.

Cette première mondiale représente le fruit d’une dizaine d’années de travaux de recherche de l’équipe de René Doyon et agit alors comme catalyseur de l’expertise québécoise en matière d’exoplanètes, qui mènera quelques années plus tard, en 2014, à la création de l’Institut de recherche sur les exoplanètes de l’Université de Montréal (iREx).

Aujourd’hui, l’iREx regroupe une soixantaine de chercheuses et chercheurs – sans compter les stagiaires qui se joignent à eux durant l’été – déterminés à trouver de la vie ailleurs dans l’Univers et à découvrir de nouveaux mondes au-delà du système solaire.

Cette mission a notamment été rendue possible grâce au premier don de la Fondation familiale Trottier, offert au moment de la création de l’iREx. Et cette semaine, la Fondation réitère son appui à l’iREx avec un second don de 10 M$ qui vise à pérenniser les activités de l’Institut.

Survol de travaux importants effectués par des membres de l’iREx, d’un don à l’autre.

Détection d’eau

En 2019, une étude internationale menée par l’astronome de l’iREx et professeur de l’UdeM Björn Benneke a permis de détecter de la vapeur d’eau dans l’atmosphère de l’exoplanète K2-18b, une planète qui se trouve dans la zone habitable de l’étoile autour de laquelle elle orbite.

C’est une découverte majeure dans la recherche de vie extraterrestre, puisque c'est la première fois que des chercheurs décèlent de l’eau sur une exoplanète située dans la zone habitable de son étoile, où la température est telle que cette eau pourrait exister sous forme liquide.

De fait, grâce à des observations et à la modélisation du climat de la planète, les astronomes ont prouvé que l’exoplanète aurait potentiellement un cycle hydrologique permettant à l’eau de se condenser en nuages et de tomber en pluie.

Bien que les scientifiques estiment que l’enveloppe gazeuse épaisse de K2-18b empêcherait probablement l’existence de la vie, telle que nous la connaissons, à la surface de cette planète, c’est un pas de plus vers la détection de signes de vie au-delà de notre système solaire.

Une planète océan

À l’été 2022, une équipe internationale de recherche dirigée par Charles Cadieux, étudiant de doctorat à l’UdeM et à l’iREx, annonce la découverte de TOI-1452 b, une exoplanète considérée comme une «planète océan» candidate en raison de l’épaisse couche d’eau qui pourrait la recouvrir.

Légèrement plus grosse et massive que la Terre, cette planète se trouve à une distance de son étoile qui lui permet de conserver une température ni trop chaude ni trop froide pour que de l’eau liquide existe à sa surface.

Elle est sans doute rocheuse comme la Terre, mais son rayon, sa masse et sa densité laissent présager un monde très différent du nôtre, où l’eau serait beaucoup plus abondante.

Cette exoplanète unique en son genre a pu être dévoilée au grand public grâce à des données recueillies par l’Observatoire du Mont-Mégantic (OMM) et l’observatoire Canada-France-Hawaii et son instrument SPIRou, conçu et construit en partie au Laboratoire d’astrophysique expérimentale, associé à l’OMM, de même qu’à une méthode d’analyse innovante élaborée par le personnel de recherche de l’iREx.

Le télescope de tous les possibles

Impossible de parler des travaux de l’iREx des dernières années sans mentionner l’apport des équipes de recherche de l’Institut au fameux télescope James-Webb.

Lancé en décembre 2021, ce télescope est l’observatoire spatial le plus complexe, le plus précis et le plus puissant jamais construit. Stationnée à 1,5 million de kilomètres de la Terre, cette merveille est le fruit du génie scientifique de l’Agence spatiale canadienne (ASC), de la NASA et de l’Agence spatiale européenne.

Par extension, l’iREx et l’UdeM y ont aussi pris part, puisque c’est René Doyon, directeur de l’iREx, qui est le chercheur principal de l’équipe scientifique de l’ASC. Son équipe et lui ont fourni au télescope James-Webb deux éléments importants: un détecteur de guidage de précision – pour cibler les objets d’intérêt et faire la mise au point dessus – et un imageur et spectrographe – pour étudier dans le proche infrarouge, entre autres, des exoplanètes et des galaxies lointaines.

Grâce à ses capacités uniques, ce dernier instrument permet de révéler les objets les plus distants et les plus anciens de l’histoire de l’Univers, comme l’illustrent les premières images prises par James-Webb dévoilées cet été.

Bref, grâce au second don de la Fondation familiale Trottier, l’iREx pourra continuer à explorer les confins de l’Univers à la recherche de la vie et à faire les découvertes saisissantes qu’on lui connaît.