«Avec le Prix Nobel, on accède à l’Olympe de la science»

Lauréat du Nobel de physique 2019 avec son ancien prof Michel Mayor, Didier Queloz nous a accordé une longue interview pour l’année nouvelle. Où il est question de «swiss touch», de science en marche et du début d’une longue, très longue quête: celle de la vie dans l’univers.

«Elle est bien bonne», semblent se dire Didier Quéloz (à gauche) et Michel Mayor à Stockholm, au moment de montrer leurs médailles de Prix Nobel à la presse ce 14 décembre 2019. Keystone / Martial Trezzini

swissinfo.ch: Le Prix Nobel vous a pris par surprise, puisque ce 8 octobre, vous n’aviez même plus en tête le fait que c’était le jour de la proclamation. Mais tout de même, vu l’importance de la découverte et le fait que vous aviez été plusieurs fois nominés, vous deviez quand même l’attendre un peu…

Didier Queloz: Oui et non. Quand vous êtes nominés, vous savez que la découverte est importante, donc, il serait faux de dire que quelque part, ce n’était pas dans un coin de ma tête. Mais comme cela faisait relativement longtemps qu’on avait été nominés – ça a dû commencer en 2008 ou 2010 -, il y a une sorte de lassitude, et on se dit qu’on ne va pas attendre à chaque fois que ce soit la bonne année. Vous pouvez donc imaginer l’état de choc dans lequel j’étais quand on m’a contacté.

Décrocher le Nobel pour sa thèse de doctorat, c’est exceptionnel, non?

Didier Queloz

Né en 1966. Après son master en physique de l’Université de Genève, il effectue encore deux ans de post grade en astrophysique avant d’entamer, sous la direction de Michel Mayor, son travail de doctorat qui lui permettra de découvrir en 1995 la première exoplanète.

Nommé par la suite professeur à l’Université de Genève, il y enseigne encore aujourd’hui, en parallèle avec un poste au prestigieux Cavendish Lab de Cambridge, où il dirige un programme sur la formation, la structure et l’habitabilité des exoplanètes. Il a également travaillé au JPL, qui développe les missions spatiales de la NASA, ainsi que sur les télescopes spatiaux français CoRoT et suisse CHEOPS.

En octobre 2019, il décroche, avec Michel Mayor, le Prix Nobel de physique pour la découverte de 51 Pegasi b, la première exoplanète.

Pas tellement. Il y a eu beaucoup de scandales dans le passé où des gens ne l’ont pas eu parce que c’était une thèse de doctorat. Il y a notamment le cas de la découverte du premier pulsarLien externe, c’était une femme, et en plus une étudiante [la Britannique Jocelyn BellLien externe, en 1974].

Mais si vous regardez les moments où les gens font les découvertes fondamentales, vous seriez surpris de voir qu’on n’est pas loin des âges du doctorat. Ce n’est pas étonnant que l’on fasse les découvertes les plus importantes au moment où la créativité et la liberté de recherche sont au maximum. Alors évidemment, quand on voit ces vieux messieurs – souvent des messieurs, parce que c’est la triste réalité – qui vont chercher leur Prix Nobel, on oublie que quand ils ont fait leurs découvertes, ils étaient de jeunes hommes fringants.

Vous êtes récompensé conjointement avec votre professeur d’alors Michel Mayor et le cosmologue canado-américain James Peebles. Une belle reconnaissance pour l’astrophysique, qui est parfois apparue comme le parent pauvre des Nobel…

Ce n’est plus le cas. Ces cinq dernières années, on a vu trois astrophysiciens nobélisés. C’est qu’on a eu une vraie révolution en astrophysique, liée à la prise de conscience du fait que l’univers est un laboratoire, qui teste la physique. Dans l’univers, vous avez les plus grands, les plus petits, les plus chauds, les plus froids, tous les extrêmes.

Maintenant, s’il n’y en a pas eu tellement dans le passé, c’est aussi un problème de technologie. La technologie qui permet de faire des découvertes majeures en astrophysique est relativement jeune. On parle ici de détecteurs électroniques, qui vont voir dans le rouge, dans l’ultra-violet, dans le rayonnement X, dans tous les domaines. Et il n’y a pas de miracle: quand vous avez des technologies novatrices, qui permettent de voir des choses invisibles, vous faites des découvertes fondamentales, et l’astrophysique reçoit plus de Prix Nobel.

Ici, les médias ont pratiquement zappé James Peebles pour se focaliser sur les Nobel suisses. Est-ce que ces cocoricos ont encore un sens, sachant que les grandes découvertes se font toujours en collaboration internationale?

C’est clair, la science est internationale, fruit de grandes collaborations. Si on considère «notre» première exoplanète, 51 Pegasi bLien externe, nous l’avons identifiée grâce au spectrographe ELODIELien externe, un instrument français, sur un télescope français, principalement financé par des fonds français.

« Le Prix Nobel, c’est un peu comme quand votre équipe nationale gagne au foot ».

Mais le cocorico est naturel. Ce que j’ai réalisé avec ce Nobel, c’est qu’il y a une sorte d’appropriation de la découverte, du même type que quand votre équipe nationale gagne au foot. Ce ne sont pas les joueurs qui ont gagné, c’est vous. C’est très humain, ce sentiment d’appartenir à un groupe. Et l’effet était magique, il y avait une sorte de joie collective. 

Aujourd’hui, ELODIE est à la retraite, mais ses successeurs, les deux HARPSLien externe et ESPRESSO, spectrographes les plus performants au monde, sont bien des produits suisses. Est-ce la tradition de l’horlogerie et de la mécanique de précision qui nous rend si bons dans ce domaine?

HARPS, ce n’est pas de l’horlogerie, mais vous avez des ingénieurs du Département d’astronomie de l’Université de Genève qui viennent d’autres entreprises, dont des entreprises horlogères. Il est vrai que nous avons une culture du travail bien fait et de l’efficacité. On n’est pas Suisses pour rien… Quand vous travaillez à l’étranger, même en Angleterre, pays relativement efficace et très compétitif, vous réalisez que la Suisse est très efficace. Il y a une sorte de savoir-faire, ce qu’on appelle le «swiss touch».

Ce Prix Nobel vous donne une visibilité dans le public, non seulement à vous deux, mais aussi à votre domaine de recherche…

Pour le domaine des exoplanètes, notre travail, mon travail était déjà extrêmement reconnu. Par contre, ce qui était absolument inattendu pour moi, c’est de voir l’impact général du Prix Nobel. Soudain, vous devenez une sorte d’ambassadeur mondial de la science. Votre domaine est mis en avant, votre travail est mis en avant, les gens essayent de comprendre, ça déborde de tous les côtés, et tout le monde en bénéficie.

Le Nobel a un impact absolument phénoménal. C’est le prix des prix. Quand vous avez le Nobel, c’est fini, après, vous n’avez plus rien d’autre. Vous avez atteint le nirvana de la science, vous êtes dans l’Olympe quelque part. Ce qui est aussi un peu ridicule. Quand on regarde les choses froidement, on se dit que c’est complètement excessif. Mais c’est la renommée, l’histoire, la durée, et le nombre de noms incroyables qui ont peuplé le Prix Nobel qui fait qu’il est ce qu’il est.

La découverte de 51 Pegasi b venait contredire toute la théorie de la formation planétaire. Un monde de type Jupiter tellement près de son étoile qu’il en faisait le tour en quatre jours, ça n’aurait pas dû exister. Vous avez dû vous frotter les yeux…

Je ne m’attendais pas du tout à trouver une planète. Et quand j’ai vu ça, pour moi, ce n’en était pas une. Michel était alors à Hawaï. Quand il est revenu et qu’il a vu les données, il a confirmé mon analyse, mais il a dit que c’était inimaginable de publier ça sans être absolument sûrs.

C’est donc une découverte qui a eu des hauts et des bas pour nous. C’était évidemment très stressant, mais en même temps, j’ai passé la thèse de doctorat dont rêveraient tous les thésards: se trouver dans une situation où l’intégralité de la théorie s’effondre, et ceci grâce aux données que vous avez produites, par des analyses uniques au monde, obtenues grâce à un procédé qui n’a jamais été appliqué auparavant.

« Pour moi, l’idée que les scientifiques ont de l’intuition, c’est un peu une tarte à la crème. Ce qu’il faut, c’est une rigueur exceptionnelle ».

Mais les données étaient là, et il n’y avait aucune autre interprétation possible. Donc pour ma part, il n’y avait aucune intuition dans cette affaire, il y avait juste un raisonnement rationnel et un regard critique sur l’expérience. Et c’est exactement l’attitude que j’essaie d’inculquer à mes étudiants. L’idée que les scientifiques ont de l’intuition, pour moi, c’est un peu une tarte à la crème. Je pense qu’un bon scientifique a une intuition relativement faible. Par contre, il a une rigueur exceptionnelle. Il peut sentir qu’il y a un truc étrange, mais l’intuition, en général, ça ne vous mène nulle part. 

En 1995, vous étiez une dizaine à chercher des exoplanètes. Aujourd’hui, on en a trouvé plus de 4000, les agences spatiales y dédient leurs meilleurs télescopes et des milliers de personnes y travaillent. Pensez-vous que cet engouement va durer jusqu’à ce qu’on trouve une vie extraterrestre?

Nous sommes la continuité moderne de la Révolution copernicienneLien externe. C’est un long processus de positionnement de notre monde dans l’univers. Donc ça, c’est pérenne. On va continuer à explorer le voisinage des étoiles proches. On va continuer à essayer de comprendre l’ensemble de cet univers qui est autour de nous, et évidemment, de nous comprendre nous-mêmes. Là, on a 50 ans de programme pour essayer de faire des progrès.

Et la question qui vient ensuite est parfaitement naturelle. C’est la question de l’émergence de la vie. C’est un domaine qui balbutie encore, on n’a pas vraiment fait grand-chose, mais il y a des éléments nouveaux qui arrivent. C’est un domaine qui me fascine, c’est une des raisons pour lesquelles je suis parti à Cambridge. Et c’est justement un des éléments intéressants du Prix Nobel: il me permet peut-être d’avoir une voix qui porte et d’arriver à expliquer de manière crédible ce que l’on peut raisonnablement imaginer faire dans ces 10, 20 à 50 prochaines années.

Et puis, plus loin, dans 1000 ans ou dans 10’000 ans – si on arrive à survivre d’ici là -, on aura probablement envoyé des mini-morceaux de vaisseaux spatiaux en direction d’un certain nombre de ces planètes, avec des technologies qui sont encore à découvrir.

On dit que les gens prennent petit à petit conscience que nous sommes une civilisation interplanétaire. Je n’aime pas vraiment le terme, parce que ça donne l’impression qu’on peut se déplacer d’une planète à l’autre, ce qui n’est pas vraiment le cas. Notre biologie ne nous permet jusqu’à nouvel ordre que de vivre sur Terre. Par contre, l’humanité commence clairement à regarder le système solaire de manière multi planétaire. Et ça, en termes de civilisation, de représentation de nous-mêmes et du rôle de la Terre, je pense que c’est un changement relativement majeur. Donc, c’est le début d’une très très grande histoire.

Pour en revenir à la vie dans l’univers, vous l’imaginez plutôt abondante ou plutôt rare?

Quand je donne un cours sur la vie, je commence par montrer à mes étudiants la photo d’un couteau suisse. Et je leur dis «voici le nec plus ultra de la technologie du couteau suisse. C’est parfait, ça marche, c’est génial». Mais si vous voulez vraiment comprendre l’origine de cet outil, vous devez regarder le premier couteau suisse. Et à ce moment, je leur montre la photo d’un silex. Il est vrai que le lien entre le silex et le couteau suisse n’est pas évident, il n’y a que la fonction.

La difficulté avec la vie, c’est d’arriver à comprendre quels sont les ingrédients qui lui ont permis d’émerger. Mais les laboratoires de chimie moléculaire ont fait de grands progrès. Avec très peu d’ingrédients de base, que l’on trouve sur à peu près n’importe quelle planète de type terrestre, on arrive à créer les acides aminés qui sont à la base de nos protéines. Bon, cela ne suffit pas encore pour la vie, il faut aussi former les membranes des cellules, qui sont des polylipides, mais là encore les mécanismes chimiques semblent très simples. Et puis, il faut encore une sorte de mécanisme de reproduction, qui est à la base de l’ARN et de l’ADN. Mais évidemment, vous n’allez pas faire un truc aussi compliqué que ça, avec un milliard d’informations. Vous allez faire des systèmes qui ont peut-être 40 à 50 informations, un peu comme les premiers ordinateurs. Cela va marcher plus ou moins bien, mais suffisamment pour avoir une sorte d’évolution.

C’est aussi ça le Prix Nobel: Didier Quéloz en grande discussion avec la princesse Sofia de Suède. Anders Wiklund

Donc ici, on ne parle plus d’astrophysique, mais d’astrobiologie, ou d’exobiologie…

C’est un nouveau domaine de la science qui est en train de se créer, avec à la clé la possibilité de fabriquer de la vie artificielle. On y arrivera. Parce que comprendre la vie, c’est quelque part la fabriquer également et imaginer peut-être d’autres vies. Et on peut le faire à partir de choses très simples. Ici, on parle d’eau, d’oxyde de soufre, produit par les volcans, d’une atmosphère de CO2, qui est quelque chose de normal, quand une planète se forme vous avez du CO2 partout; on ne parle même pas d’oxygène, ce n’est pas nécessaire, et aussi un peu d’acide cyanhydrique, qui vient assez naturellement par les comètes.

Et la bonne nouvelle, c’est que si cette hypothèse est correcte, elle va être très facile à tester. S’il y a eu de la vie sur Mars, et aussi sur Vénus, il est réaliste de dire qu’on le saura dans les 50 prochaines années. Donc, on est près de la réponse. Et quand on va observer d’autres Terres, dans 50 à 100 ans, on va pouvoir en analyser l’atmosphère, en comprendre la géodynamique, et y trouver peut-être de la vie – ou pas. Mais avec ces connaissances, on pourra faire des expériences – essentiellement sur ordinateur – et voir qu’il y a peut-être d’autres ensembles d’acides aminés qui créent des structures vivantes.

Maintenant, on parle ici de l’origine de la vie, pas encore de son évolution. Ensuite, est-ce que la vie sort de l’eau? Est-ce que la vie devient macroscopique, est-ce que la vie fait des voitures et envoie des fusées? C’est une autre question.

Vous parlez de fabriquer de la vie en laboratoire. Quid des questions éthiques?

C’est le problème de la connaissance. On peut se dire que si on en savait moins, on serait moins dangereux. Et on aura probablement raison, parce qu’actuellement, on a tous les moyens de s’autoannihiler. Avec le nombre de bombes thermonucléaires, le risque est statistique: plus vous attendez, plus vous avez de risques que ça arrive.

« Les croyances mythologiques, les dieux, l’invisible: on est encore dans un domaine totalement irréel, et c’est effrayant ».

Donc, on a un vrai problème: on a maîtrisé la puissance de l’atome, demain, on va maîtriser la génétique, complètement, on va pouvoir refabriquer la vie, on maîtrise les structures rationnelles, avec l’intelligence artificielle on va dépasser les capacités du cerveau, un jour ou l’autre. C’est ce qu’on appelle la connaissance.

Maintenant, ce qu’on en fait ne va dépendre que de nous. Et en termes de société, en termes d’évolution, on a encore un petit problème. Parce qu’on est encore en train d’avoir des comportements totalement archaïques avec des croyances de type mythologique, avec des dieux, de l’invisible, on est encore dans un domaine totalement irréel par rapport à la réalité dans laquelle on vit. Et c’est vrai que ça, c’est effrayant. Mais ce n’est plus de la physique, ça devient de la sociologie et de la psychologie. 

Étoile Mönch, planète Eiger

Ça sonne tout de même mieux que HD 130322 b, d’autant que ce couple se trouve dans la constellation de la Vierge (Jungfrau en allemand). Après les dieux de l’Olympe, les icônes des Alpes bernoises ont donc aussi leur place dans le ciel. Le plus officiellement du monde.

Durant toute l’année 2019, la population suisse a pu faire des propositions pour baptiser une étoile et sa planète (une de celles découvertes par Mayor et Queloz). Au total, la Société Astronomique Suisse a reçu 1472 propositions, et le jury en choisi 12, qui ont été soumises au vote du public en ligne. Cette consultation, à l’enseigne de Name ExoplanetLien externe marquait les 100 ans de l’Union Astronomique Internationale, qui en a organisé de similaires dans 110 pays.

Revenons à quelque chose de plus terre-à-terre pour terminer. Vous êtes un des pères du télescope spatial suisse CHEOPS. Le 17 décembre, vous êtes à Kourou lorsqu’on arrête le compte à rebours 1h10 avant le lancement. Quels sont vos sentiments à ce moment-là?

Ça ne m’a pas vraiment surpris, parce que je sais qu’il y a une série de tests qui se font en permanence avant les lancements, et il y a diverses étapes critiques. Et là, c’était la synchronisation des deux ordinateurs de vol, qui doivent être parfaitement synchronisées, sinon, on a le même problème que Boeing, qui n’a pas réussi à s’amarrer à la Station spatiale. Donc quand j’ai vu l’erreur, j’ai demandé au directeur de l’ESA qui était là, et il m’a dit «il ne faut pas s’inquiéter, ce sont des Russes. Ils vont arranger ça».

Et effectivement, ils ont vidé les réservoirs, ils sont montés au sommet, ils ont remplacé les deux ordinateurs, testé et le lancement a eu lieu le lendemain. Et il a été beaucoup plus agréable, parce que le temps s’était découvert et on a pu voir la fusée décoller.

Un documentaire exceptionnel, avec Michel Mayor et Alexandre Astier (coproduction Pandora Création, RTS, avec le soutien du CNC Talent, 30 minutes).