Je suis presque sûre de ne pas être la seule dans cette pièce
à m'être retrouvée, un jour, à observer les étoiles dans le ciel
et à me demander : « Sommes-nous seuls
ou y a-t-il quelque part d'autres planètes abritant la vie comme la nôtre ?
Je crois qu'il est possible que je sois la seule personne
ayant été assez obsédée par cette question
pour en faire ma carrière.
Mais bref, passons.
Comment répondre à cette question ?
Je pense que la première chose à faire
est de baisser les yeux vers notre propre planète, la Terre.
Imaginez la chance qu'a dû avoir la Terre
pour être cette planète qui abrite la vie.
Eh bien, il lui a fallu un peu de chance.
Si nous avions été plus proches du Soleil
ou un peu plus éloignés,
notre eau se serait évaporée ou aurait gelé.
Et en soi, avoir de l'eau sur une planète n'est pas une évidence.
Si la Terre avait été une planète sèche,
il n'y aurait pas eu beaucoup de vie.
Et même si il y avait eu assez d'eau,
si cette eau n'avait pas été accompagnée
des bons produits chimiques qui permettent de lancer la vie,
cela aurait fait une planète aussi humide que sans vie.
Si tellement de choses peuvent mal se passer,
quelles sont les chances de réussite ?
Quelles sont les chances qu'une planète se forme
avec au moins les ingrédients de base
nécessaires à la naissance de la vie ?
Bien, explorons cela ensemble.
Pour avoir de la vie sur une planète,
ce dont on a besoin en premier
est une planète.
(Rires)
Mais toutes les planètes ne vont pas.
Il faut une planète assez spécifique, qui ressemble à la Terre.
Une planète tellurique,
pour avoir des océans et des continents.
qui soit située ni trop loin, ni trop près de son étoile,
mais juste à la bonne température.
Cela permet d'avoir de l'eau liquide.
Combien de ces planètes notre galaxie possède-t-elle ?
L'une de nos plus grandes découvertes des dernières décennies
est que les planètes sont incroyablement répandues.
Presque chaque étoile possède une planète en orbite,
certaines en ont plusieurs.
Parmi ces planètes,
environ quelques pour cent ressemblent assez à la Terre
pour qu'on les considère comme des planètes habitables.
Avoir le bon type de planète n'est donc pas difficile
puisqu'il y a environ 100 milliards d'étoiles dans notre galaxie.
Cela donne environ un milliard de planètes pouvant abriter la vie.
Mais il ne faut pas seulement avoir la bonne température
ou avoir une bonne composition.
Il doit y avoir les bonnes molécules.
Le deuxième ingrédient le plus important pour avoir de la vie sur une planète --
je crois que c'est assez intuitif --
est l'eau.
Après tout, nous avons dit qu'une planète pouvait abriter la vie
si sa température permettait de garder l'eau liquide.
Et, sur Terre, la vie est basée sur l'eau.
Plus généralement,
l'eau est un très bon lieu de rencontre pour les autres molécules.
C'est un liquide assez spécial.
Voilà, c'est notre deuxième ingrédient fondamental.
Alors, le troisième, je pense,
peut vous surprendre un peu plus.
Il va falloir un peu de matière organique,
puisqu'on veut de la vie organique.
La molécule organique
qui parait être au centre de tous les réseaux chimiques
qui produisent des biomolécules est le cyanure d'hydrogène.
Pour ceux qui connaissent cette molécule,
vous savez qu'il vaut mieux ne pas s'en approcher.
Mais il se trouve que ce qui est très mauvais
pour les formes de vie avancées, comme vous tous,
est très bon pour lancer la chimie,
le bon genre de chimie qui permet de faire naître la vie.
Donc maintenant, nous avons nos trois ingrédients :
la planète tempérée,
l'eau et le cyanure d'hydrogène.
Ces trois ingrédients se rencontrent-ils souvent ?
Combien de planètes tempérées, ayant de l'eau et du cyanure d'hydrogène
existe-t-il dans l'univers ?
Bien, dans un monde idéal,
on tournerait un télescope vers une de ces planètes tempérées
et on vérifierait nous-mêmes :
« Ces planètes ont-elles de l'eau et du cyanure ? »
Toutefois, nous n'avons pas encore de télescopes assez grands pour cela.
Nous pouvons détecter des molécules dans l'atmosphère de certaines planètes.
Mais ce sont pour les grosses,
qui se situent souvent près de leur étoile,
pas vraiment comme les planètes tempérées
dont on parle ici,
qui sont plus petites et plus éloignées.
Il faut donc inventer une autre méthode.
Et cette autre manière que nous avons imaginée et développée,
c'est qu'à la place de chercher ces molécules
dans les planètes déjà existantes,
on les cherche dans la matière qui forme de nouvelles planètes.
Cela se fait autour des jeunes étoiles dans des disques de poussière et de gaz.
Ces disques puisent leur matière dans le milieu intersidéral.
Il se trouve que le vide que l'on voit entre les étoiles
quand on regarde vers le ciel en se posant des questions existentielles
n'est pas aussi vide que l'on pense,
mais est plein de gaz et de poussière,
qui peuvent former des nuages
puis s'agglomérer pour former ces disques, ces étoiles et ces planètes.
Et une chose que l'on voit toujours quand on observe ces nuages,
c'est de l'eau.
Je pense qu'on a tendance à voir l'eau
comme étant quelque chose de propre à la Terre.
L'eau est l'une des molécules les plus abondantes de l'univers,
même dans ces nuages,
qui forment des étoiles et des planètes.
Ce n'est pas tout,
car l'eau est une molécule assez robuste :
elle n'est pas facile à détruire.
Beaucoup de cette eau dans le milieu intersidéral
survivra aux transformations dangereuses des nuages en disques puis en planètes.
Donc, tout va bien pour l'eau.
Ce deuxième ingrédient ne posera pas de problème.
La plupart des planètes se formeront et auront accès à de l'eau.
Qu'en est-il du cyanure d'hydrogène ?
Nous remarquons aussi du cyanure et des molécules organiques similaires
dans ces nuages interstellaires.
Mais ici, il est moins certain que les molécules survivent
en passant du nuage au disque.
Elles sont plus délicates, plus fragiles.
Donc si l'on veut savoir si du cyanure d'hydrogène
se situe aux alentours de planètes en formation,
nous devons l'observer dans le disque lui-même,
dans les disques créateurs de planètes.
Il y a environ une dizaine d'années,
j'ai lancé un programme ayant pour but de chercher ce cyanure d'hydrogène
et d'autres molécules dans les disques qui engendrent des planètes.
Voici ce que nous avons découvert.
Bonne nouvelle, dans ces six images,
ces pixels clairs montrent des émissions provenant de cyanure d'hydrogène
de disques créateurs de planète situés à des centaines d'années-lumière
qui sont parvenues à nos télescopes,
sur notre capteur,
ce qui nous a permis de les visualiser ainsi.
La très bonne nouvelle est
que ces disques possèdent bien du cyanure d'hydrogène,
ce dernier ingrédient qui est assez délicat à conserver.
La mauvaise nouvelle, c'est qu'on ignore où il se trouve dans le disque.
Si l'on regarde ces images...
Bon, personne ne peut dire qu'elles sont belles,
même au moment où on les a reçues.
Vous voyez que les pixels sont assez gros
et ils sont en fait plus grands que les disques eux-mêmes.
Chaque pixel
représente ici quelque chose de plus grand que notre Système solaire.
Et cela signifie
que l'on ne peut pas situer le cyanure d'hydrogène dans le disque.
Et c'est problématique,
car ces planètes tempérées
ne peuvent pas juste avoir du cyanure d'hydrogène quelque part,
mais ce dernier doit être assez proche de là où elles sont formées
pour qu'elles y aient accès.
Pour bien comprendre, prenons un exemple analogue :
la pousse de cyprès aux États-Unis.
Disons, de manière hypothétique,
que vous revenez d'Europe
où vous avez vu de magnifiques cyprès italiens
et que vous voulez comprendre
si cela a du sens de les importer aux États-Unis.
Pourrait-on les faire pousser ici ?
Vous parlez aux experts en cyprès
et ils vous disent qu'il y a bien
une bande ni trop chaude ni trop froide qui traverse les États-Unis
où les faire pousser.
Et si vous avez une belle carte en haute résolution comme celle-ci,
vous pouvez facilement voir que cette bande de cyprès
chevauche beaucoup de pixels de terrains verts et fertiles.
Même si je dégrade un peu cette carte,
en abaissant sa résolution au fur et à mesure,
on peut toujours dire que la bande chevauche des terres fertiles.
Mais qu'en est-il si l'intégralité des États-Unis
n'est représentée que par un seul pixel ?
Si la résolution est aussi basse que ça ?
Que faire maintenant ?
Comment savoir s'il on peut faire pousser des cyprès aux Etats-Unis ?
Eh bien, on ne peut pas le savoir.
Il y a probablement des terres fertiles,
sans quoi le pixel n'aurait pas cette teinte verdâtre,
mais il n'y a pas moyen de savoir
si ce vert est au bon endroit.
C'est exactement le problème auquel nous étions confrontés
avec nos uniques pixels représentant les disques
avec du cyanure d'hydrogène.
Nous avons ainsi besoin, de la même façon,
d'au moins les cartes de basse résolution que je vous ai montrées
afin de pouvoir déterminer s'il y a chevauchement entre le cyanure
et les endroits accessibles par la planète en formation.
Voici ce qui est arrivé à notre rescousse il y a quelques années :
le nouveau superbe télescope ALMA,
le Vaste Réseau d’Antennes Millimétriques de l'Atacama
situé dans le nord du Chili.
Alors, l'ALMA est incroyable pour plusieurs raisons,
mais je vais me concentrer sur l'une d'elles :
voyez-vous, j'appelle ça « un » télescope,
mais ici, vous pouvez en fait voir de nombreuses paraboles.
Ce télescope est composé de 66 paraboles
qui travaillent toutes à l’unisson.
Cela signifie que le télescope
qui est aussi grand que la plus grande distance pouvant séparer les paraboles
les unes des autres.
Dans ce cas-ci, cela représente quelques kilomètres.
Le télescope fait donc plusieurs kilomètres de large.
Avec un télescope aussi grand,
on peut zoomer vers des endroits très petits
et cartographier le cyanure d'hydrogène dans les planètes en formation.
Alors quand l'ALMA a vu le jour il y a quelques années,
c'est l'une des premières études que j'ai proposées pour le télescope.
A quoi ressemble une carte du cyanure d'hydrogène dans un disque ?
Le cyanure d'hydrogène est-il au bon endroit ?
La réponse est oui.
Voici la carte.
On voit l'émission de cyanure d'hydrogène s'échappant autour du disque.
Déjà, il est presque partout,
ce qui est une bonne nouvelle.
Mais il y a aussi des émissions très lumineuses
provenant du centre du disque, près de l'étoile.
C'est exactement là que nous voulons le voir.
C'est à peu près là que les planètes naissent.
Et cela ne se passe pas que sur un seul disque,
en voici trois autres exemples.
Ils montrent tous la même chose :
de belles émissions de cyanure d'hydrogène
provenant du centre de l'étoile.
En vérité, on n'observe pas toujours cela.
On observe des disques où c'est l'inverse,
avec un trou d'émission vers le centre.
Ce n'est pas du tout ce qu'on veut voir,
puisqu'on ne peut pas être certain
que du cyanure d'hydrogène rencontre une planète en formation.
Mais, dans la plupart des cas,
on ne fait pas que détecter le cyanure,
mais on le trouve au bon endroit.
Alors, qu'est-ce que tout cela signifie ?
Je vous ai dit au début
qu'il y a beaucoup de planètes tempérées,
peut être des milliards,
où de la vie pourrait se développer
si elles possèdent les bons ingrédients.
J'ai aussi montré
que nous pensons que très souvent, les bons ingrédients sont présents :
il y a de l'eau, il y a du cyanure,
il y aura aussi d'autres molécules organiques
accompagnant le cyanure d'hydrogène.
Cela signifie que les planètes avec les ingrédients de base de la vie
sont probablement très ordinaires dans notre galaxie.
Et si tout ce dont la vie a besoin pour se développer,
c'est d'avoir accès à ces ingrédients de base,
il devrait y avoir beaucoup de planètes abritant la vie.
Mais c'est bien-sûr un grand « si ».
Je dirais que le défi des prochaines décennies,
que ce soit en astronomie ou en chimie,
est de déterminer les chances de passage d'une planète qui peut abriter la vie
à une planète où il y a de la vie.
Merci.
(Applaudissements)