Gilles Fontaine (1948- )

Astéroséismologue, il est le spécialiste mondial des étoiles naines blanches

Gilles Fontaine naît en 1948 à Lévis, près de Québec. En 1969, il obtient son baccalauréat de l'Université Laval et en 1974, son doctorat de l'Université Rochester, dans l'état de New York. Il effectue ensuite un stage postdoctoral à l'Université de Western Ontario, à London, et en 1977, il devient professeur à l'Université de Montréal.

Fontaine se spécialise dans l'étude des étoiles naines blanches dès le début de son doctorat. Une naine blanche se forme lorsqu'une étoile épuise son carburant nucléaire. Privée de cette source d'énergie, l'étoile se contracte alors et devient plus petite. Elle termine ensuite sa vie en refroidissant lentement pendant plusieurs milliards d'années.

Lorsque la température à la surface de l'étoile atteint environ 12 000 degrés Celcius, la naine blanche se met à vibrer, ce qui se traduit par des variations dans son intensité lumineuse que l'astéroséismologue mesure avec un appareil appelé photomètre. Un astéroséismologue est un spécialiste de l'étude des vibrations qui secouent les étoiles.

L'intérêt d'étudier de telles vibrations est grand puisqu'il permet d'obtenir des informations sur la structure interne d'une étoile et donc sur ses dimensions, sa masse et ses constituants. C'est un domaine d'étude comparable à la séismologie où les géophysiciens étudient les tremblements de terre de façon à sonder la structure interne de la Terre.

Gros points scintillants jaunes et plus petits points entourés d'une ligne blanche pour les mettre en évidence sur un fond très noir

En 1981, Fontaine met sur pied une équipe de recherche qui se spécialise dans l'astéroséismologie des naines blanches. Très rapidement, son équipe fait parler d'elle dans les médias du monde entier. En effet, un an plus tard, en 1982, Fontaine et ses collaborateurs des universités de Rochester, du Texas et du Colorado, prédisent par des modèles mathématiques l'existence d'un nouveau type d'étoile vibrante : les naines blanches de type DB. La même année, leur prédiction se trouve confirmée par l'observation au télescope d'une naine blanche de type DB. Il s'agit d'une première en astrophysique, car on a jusqu'alors toujours découvert accidentellement un nouveau type d'étoiles avant que la théorie ne le fasse.

En 1987, Fontaine et ses collaborateurs ont l'idée de déterminer l'âge de l'Univers avec des naines blanches. Comme il s'agit d'étoiles très vieilles qui sont en fin de vie, déterminer leur âge revient à estimer celui de notre galaxie et, dans une plus large mesure, celui de l'Univers.

Pour y arriver, Fontaine conçoit des modèles de simulation numérique qui prennent en compte plusieurs paramètres comme la masse, la température et la luminosité d'une étoile et qui calculent le temps pris à une naine blanche pour refroidir. L'âge qu'il obtient alors est de 10 milliards 300 millions d'années ; d'après une analyse récente du rayonnement de fond cosmologique, on considère maintenant que cet âge est d'environ 13 milliards 700 millions d'années.

En 1990, Fontaine publie les premiers résultats qu'il obtient dans le cadre du projet Montréal-Cambridge-Tololo. Il s'agit d'un projet qu'il a contribué à instaurer et qui a pour but l'exploration systématique des naines blanches de l'hémisphère sud.

La même année, il publie aussi ses premiers résultats obtenus à l'aide du Whole Earth Telescope (ou Télescope de la Terre Entière, en français), un réseau de télescopes distribués en longitude servant à l'observation ininterrompue des naines blanches pulsantes qu'il a contribué à mettre en place.

En 1996, Fontaine et son équipe prédisent théoriquement l'existence d'un nouveau type d'étoiles, les sous-naines blanches de type B ; elle seront observées pour la première fois en 1997 par des astronomes de l'Observatoire Astronomique d'Afrique du Sud. Pendant les années qui suivent, Fontaine et ses collaborateurs découvrent d'autres types d'étoiles.

Fontaine a reçu de nombreuses reconnaissances pour son travail dont celle d'être nommé membre de la Société Royale du Canada. L'astéroïde no 4230 porte son nom en son honneur.

Gilles Fontaine explique ce qu'est l'astéroséismologie.

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ASTROLab du Parc National Mont-Mégantic

L'astéroséismologie est l'étude des vibrations des étoiles. Certaines étoiles, une petite fraction d'entre elles, vibrent, oscillent. C'est l'équivalent des tremblements de terre. Le nom d'ailleurs, « astéroséismologie », vient d'une analogie que l'on fait avec l'étude des tremblements de terre, « la sismologie terrestre », et l'idée, c'est d'utiliser les mêmes outils mathématiques que les géophysiciens pour sonder les intérieurs des étoiles.

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