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Ancienne lauréate
Bourse commémorative E.W.R. Steacie de 2003

Victoria Kaspi

Astrophysique

Université McGill


Victoria Kaspi
Victoria Kaspi

Si l'astrophysicienne Victoria Kaspi était une lutteuse professionnelle, elle pourrait être une sérieuse prétendante au titre d'« étoile du ring ». En effet, cette scientifique utilise l'imagerie par rayons X pour affronter des corps cosmiques vieux d'un milliard d'années, des objets inégalés en matière de taille et de puissance.

« Imaginez un objet qui a une fois et demie la masse du soleil, qui a la taille de la ville de Montréal et qui tourne aussi vite que le mélangeur sur votre comptoir de cuisine », explique la professeure de physique à l'Université McGill pour décrire un type d'étoile à neutrons appelé « pulsar milliseconde ». Et si ce n'est pas assez impressionnant, sachez que les étoiles à neutrons sont les objets visibles les plus denses qui soient dans l'univers. Une seule cuillerée à table d'étoile à neutrons pèse un milliard de tonnes!

Comme l'explique Mme Kaspi, « on ne sait pas encore comment se comporte la matière à de telles densités ». Lauréate de l'une des six Bourses commémoratives E.W.R. Steacie du CRSNG de 2003 et titulaire de la Chaire de recherche du Canada en astrophysique d'observation à l'Université McGill, elle ajoute qu'« on ne peut pas reproduire en laboratoire les conditions qui règnent dans une étoile à neutrons. En fait, une étoile à neutrons est le seul endroit dans l'univers où la matière peut exister à une densité aussi élevée. »

Par conséquent, ces restes d'étoiles effondrées (qui sont en quelque sorte de proches cousines des trous noirs) sont une occasion unique pour étudier la physique de la matière dans des conditions aussi extrêmes. L'équipe de recherche de la professeure Kaspi utilise les télescopes spatiaux à rayons X les plus avancés au monde, dont l'observatoire Chandra X Ray de la NASA, qui a coûté un milliard de dollars, ainsi que les grands radiotélescopes terrestres pour localiser et étudier le comportement de ces poids lourds cosmiques.

L'été dernier, son groupe de recherche, composé de huit personnes, a identifié un nouveau type de magnétoile, c'est à dire un type d'étoile à neutrons dont l'énergie émise n'est pas due à la fusion (comme notre soleil) ni à son énergie rotationnelle (comme les pulsars), mais plutôt à son champ magnétique colossal. Dans le numéro du 12 septembre 2002 de la revue Nature, le groupe a fait état des premières observations de sursauts distincts de rayons X provenant des pulsars à rayons X anormaux.

« Nous avons prouvé que ces pulsars à rayons X anormaux sont également des magnétoiles, et c'est ce qui explique leur source d'énergie », ajoute la professeure Kaspi. « Mais la découverte de ces sursauts d'énergie ne fait qu'ouvrir un tout nouveau champ, et nous continuerons à les étudier. Nous ne savons pas pourquoi ces sursauts se produisent, ni quelle est leur fréquence. Et nous avons un tas d'autres questions auxquelles nous voulons trouver réponse. »

À tire de boursière Steacie, Mme Kaspi scrutera la Voie lactée pour découvrir des pulsars millisecondes encore inconnus. Cette recherche cosmique nécessite la collecte de téra octets (des billions d'octets) de données, par radiotélescope. Pour analyser ce volume énorme de données afin de disséquer les impulsions radio millisecondes produites par les pulsars, l'équipe de la professeure Kaspi utilise le « Borg » (nom tiré de Star Trek, qui trahit son amour pour la science fiction). Ce superordinateur en grappe, de classe Beowulf, consiste en 52 nœuds de processeurs, et c'est l'un des ordinateurs les plus puissants au monde consacré à la recherche sur les pulsars.

Un des objectifs de ces travaux est de déterminer la vitesse maximale de rotation des pulsars. Son équipe a déjà trouvé des pulsars qui tournent à environ 300 rotations par seconde. Si elle peut en trouver un qui tourne deux fois plus vite, cela permettrait de mieux connaître les types et l'état de la matière dans ces étoiles mortes. C'est la recherche des extrêmes! La professeure Kaspi ne peut réprimer un sourire : « Quelle vitesse de rotation ces objets peuvent-ils atteindre? »