Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada
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Ancien lauréat
Bourse commémorative E.W.R. Steacie de 2009

Ray Jayawardhana

Astrophysique

University of Toronto


Ray Jayawardhana
Ray Jayawardhana

Les naines brunes ne sont peut–être pas les astres les plus impressionnants du cosmos. Ces corps célestes, trop massifs pour être des planètes, mais pas assez costauds pour se consumer avec éclat comme les étoiles, ont tout de même trouvé un défenseur chez l’astrophysicien Ray Jayawardhana de la University of Toronto.

M. Jayawardhana, ou RayJay comme l’appellent ses collègues, trouve dans ces « étoiles manquées » de précieux indices au sujet du mystère de la formation des étoiles et des planètes. Il poursuivra ses travaux de recherche grâce à la Bourse commémorative E.W.R. Steacie du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie (CRSNG) de 2009.

En plus de réaliser des études de grande envergure sur les naines brunes, M. Jayawardhana s’intéressera aussi à la détection et à la caractérisation des planètes géantes qui tournent autour d’autres étoiles. Les planètes et les naines brunes sont souvent classées dans la même catégorie des « objets substellaires », parce qu’elles ont des caractéristiques similaires. Mais il y a aussi d’importantes différences entre elles. Ainsi, contrairement aux planètes qui sont en orbite autour d’une étoile, la plupart des naines brunes sont isolées.

Jusqu’à récemment, il n’était possible de découvrir des planètes extrasolaires que par des moyens indirects – en mesurant le vacillement de l’étoile parente dû à l’onde gravitationnelle d’une planète invisible ou en observant l’affaiblissement temporaire de la lumière d’une étoile devant laquelle une planète passe. Mais l’équipe de M. Jayawardhana est allée un peu plus loin. En septembre 2008, elle a publié une rare photo de ce qui semble être une planète géante tournant autour d’une jeune étoile ressemblant au Soleil, qui a été prise à quelque 500 années–lumière de la Terre.

Cet ajout spectaculaire à l’album photos cosmique a attiré l’attention des médias, mais pour M. Jayawardhana, l’importance de cette photo réside dans ce qu’elle peut révéler au sujet de l’origine et de la diversité des systèmes planétaires. La masse élevée de cette planète (environ huit fois celle de Jupiter) et sa longue orbite (plus de dix fois la distance entre le Soleil et Neptune) remettent en question les théories existantes au sujet de la formation des étoiles et des planètes et estompent les différences entre les étoiles, les naines brunes et les planètes. On pense que les planètes du système solaire se sont formées à partir des particules d’un disque qui entourait le jeune Soleil, mais les naines brunes pourraient s’être formées différemment, peut–être directement à partir d’un fragment issu de la contraction d’un nuage de gaz, comme c’est le cas pour les étoiles binaires.

« L’une de mes grandes motivations pour entreprendre ces travaux est le désir de démêler l’incroyable diversité des systèmes planétaires et de comprendre où se situe notre système solaire dans cet ensemble, explique M. Jayawardhana. Même si les astronomes ont découvert quelques centaines de planètes extrasolaires depuis le milieu des années 1990, ce n’est que la pointe de l’iceberg. Comme nos méthodes de détection sont limitées, nous n’avons pas vraiment encore obtenu le portrait complet. »

Il ne suffit pas d’appuyer sur un déclencheur pour photographier une planète éloignée, parce qu’habituellement, elle est à peine visible à cause de la lumière éblouissante d’une étoile. Il est plus facile de chercher des planètes plus jeunes (âgées d’à peine quelques millions d’années), parce qu’elles dégagent leur propre rayonnement plutôt que de refléter la lumière d’une étoile. En outre, les astronomes ont recours à diverses astuces et à une technologie optique de pointe pour supprimer cette lumière éblouissante.

Il est également utile de chercher des objets qui sont relativement proches de la Terre, ce qui signifie ici quelque part entre quelques années–lumière et plusieurs centaines d’années–lumière. « Dans le grand ordre de l’univers, cela est vraiment proche – c’est notre jardin cosmique! »

Repousser les limites de la technologie est l’une des spécialités de M. Jayawardhana. Grâce aux propositions de recherche innovatrice qu’il a présentées dans un domaine hautement concurrentiel, il a obtenu du temps d’observation très convoité dans les plus gros télescopes du monde. « Nous essayons d’utiliser les instruments les plus avant–gardistes dans les meilleures installations mondiales pour repousser les frontières de la science, souligne–t–il. C’est ainsi que nous pouvons faire de nouvelles choses, découvrir de nouveaux types d’objets et les caractériser de façon à obtenir des résultats qu’il était impossible d’obtenir auparavant. C’est passionnant d’être à la fine pointe! »

Les étapes qui suivent la découverte d’un objet consistent notamment à en apprendre davantage au sujet de ses caractéristiques. Lorsqu’il s’agit de planètes, cela peut représenter pour les chercheurs la possibilité fascinante d’y découvrir des signes de vie.

L’enthousiasme que manifeste depuis toujours M. Jayawardhana pour le cosmos est contagieux. Il a reçu de nombreuses marques de reconnaissance pour ses compétences en communication. De fait, s’il n’était pas devenu chercheur, il aurait peut–être embrassé la carrière de journaliste scientifique. La plus récente de ses nombreuses campagnes de sensibilisation a consisté à afficher dans les autobus, le métro et les tramways de Toronto 3 000 annonces qui invitent les gens à s’émerveiller devant le cosmos. « L’objectif était de capter véritablement l’attention de centaines de milliers de personnes, même si ce n’était que pendant 30 secondes, pour souligner que nous sommes intimement liés à l’Univers », explique–t–il.