Benoît Côté a étudié à l’école secondaire Charles-Gravel et au Cégep de Chicoutimi avant d’entreprendre ses études universitaires.

Un astrophysicien de Chicoutimi-Nord au coeur d’une étude internationale

Depuis qu’il est tout jeune, Benoît Côté a toujours aimé regarder les étoiles, « comme n’importe qui je pense ». Au fil de ses études et de ses lectures, il s’est développé une véritable passion pour le domaine. Aujourd’hui, l’astrophysicien originaire de Chicoutimi-Nord et membre de l’Observatoire Konkoly de Budapest, en Hongrie, fait partie d’une équipe internationale de chercheurs qui tente de comprendre l’origine des éléments lourds dans le tableau périodique.

À partir de données fournies par d’autres groupes de recherche – des experts dans l’analyse de la lumière émise par les étoiles – Benoît Côté et ses collègues essaient de comprendre où, quand et comment les éléments lourds ont été créés. Ils se concentrent particulièrement sur la moitié des éléments plus lourds que le fer, comme l’europium, l’or, le platine et l’uranium.

Depuis 2017, Benoît Côté complète un deuxième postdoctorat, cette fois à l'Observatoire Konkoly, à Budapest, en Hongrie.

L’ancien élève de l’école secondaire Charles-Gravel et du Cégep de Chicoutimi, aujourd’hui âgé de 35 ans, rappelle qu’après le Big Bang, la matière était seulement composée d’hydrogène, d’hélium et de lithium, les trois éléments les plus légers du tableau périodique. Ils essaient donc, 13,7 milliards d’années plus tard, de saisir comment s’est faite la transition dans le temps pour en arriver à la composition chimique actuelle.

« Ce qui motive cette recherche, c’est le fait que nous ne savons toujours pas quels événements astronomiques ont été les principaux producteurs de ces éléments. Les candidats sont les collisions entre deux étoiles à neutrons, les collisions entre une étoile à neutrons et un trou noir, ou des explosions d’étoiles massives – des explosions qui auraient des conditions très rares comparativement à la plupart des explosions d’étoiles massives. Nous savons qu’il faut beaucoup de ces évènements pour obtenir la composition chimique que nous voyons aujourd’hui, mais nous ne savons pas quelle est leur contribution respective », a expliqué Benoît Côté, dans un échange de courriels avec Le Quotidien.

L’Observatoire Konkoly se situe à Budapest, en Hongrie.

Le Chicoutimien d’origine explique que ce projet existe grâce à une collaboration internationale et interdisciplinaire. Plusieurs experts issus des domaines de la nucléosynthèse (production des éléments), de l’évolution chimique des galaxies, de la spectroscopie stellaire et de l’évolution des étoiles à neutrons en binaire sont réunis. Ils proviennent de la Hongrie, de l’Allemagne, de l’Italie, des États-Unis, du Royaume-Uni et de la Pologne, notamment.

« Nous nous sommes penchés sur les collisions d’étoiles à neutrons. La récente détection de l’onde gravitationnelle nous a fourni le taux de collisions dans l’univers proche, c’est-à-dire pour le temps présent. Donc nous avons maintenant une idée – assez incertaine – de la quantité d’éléments produits par les collisions d’étoiles à neutrons aujourd’hui. Pour des théoriciens comme moi, c’est une information très importante pour calibrer nos modèles d’évolution des éléments. Mais pour comprendre la production des éléments tels que l’europium et l’or, du Big Bang à aujourd’hui, il faut pouvoir retourner dans le passé », vulgarise Benoît Côté, premier auteur de deux articles scientifiques publiés en lien avec les recherches.

Au cours des dernières semaines, il a présenté ses premiers résultats lors de la réunion de la Société canadienne d’astronomie de Montréal. Ils ont été très bien accueillis par l’audience, ce qui incite le groupe à poursuivre ses recherches.

Parcours

Depuis qu’il a quitté la région, Benoît Côté n’a pas chômé. Après avoir étudié à Charles-Gravel et en informatique au Cégep de Chicoutimi, il a pris la direction de Québec avant de se rendre aux États-Unis et en Europe, où il habite actuellement.

Il a fait un baccalauréat en physique à l’Université Laval et une maîtrise et un doctorat en astrophysique au même endroit. Son premier postdoctorat a été fait conjointement avec l’Université de Victoria, en Colombie-Britannique, et la Michigan State University, aux États-Unis, en tant que membre du Joint Institute for Nuclear Astrophysics – Center for the Evolution of the Elements (JINA-CEE).

Depuis 2017, Benoît Côté complète un deuxième postdoctorat, cette fois à l’Observatoire Konkoly, à Budapest, en Hongrie. Il devrait être là encore pour deux ans, moment où se terminera son contrat. Il retourne chaque été à Michigan State University pour poursuivre ses collaborations avec le JINA-CEE.

Malgré toutes ses implications, le Chicoutimien d’origine a quand même gardé des liens avec le Québec, où il revient environ deux fois par année pour visiter famille et amis, mais aussi pour revoir ses superviseurs de doctorat.

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LE SAVIEZ-VOUS?

  • C’est à partir du gaz que l’on retrouve à l’intérieur des galaxies que ce forment les étoiles – on nomme ce gaz le milieu interstellaire.
  • Les réactions nucléaires génèrent de nouveaux éléments, ce qui change la composition chimique au centre des étoiles. La composition chimique reste cependant intacte à leurs surfaces.
  • Aujourd’hui, si on examine la surface d’une étoile qui s’est formée il y a 10 milliards d’années, on peut voir la composition du gaz du milieu interstellaire tel qu’il était au moment où l’étoile s’est formée.
  • En regardant la surface des étoiles, les chercheurs peuvent reconstruire l’histoire de l’évolution chimique du gaz à travers le temps. «Entre d’autres mots, dans ce cas-ci, les étoiles nous permettent de voir le passé», explique Benoît Côté.
  • «Nous avons simulé des galaxies avec des ordinateurs pour tenter de recréer l’histoire de l’évolution chimique que nous observons dans notre galaxie, la Voie lactée. Nous avons regardé s’il était possible de recréer cette évolution en n’utilisant que les collisions d’étoiles à neutron pour produire les éléments très lourds tels que l’europium et l’or. Nous avons découvert que ces évènements à eux seuls ne peuvent pas expliquer toute l’évolution chimique. Nous avons analysé nos simulations, et nous avons découvert la trace d’une seconde source de production capable de produire l’europium. Cette source – toujours mystérieuse – aurait été active durant le premier milliard d’années d’évolution de notre galaxie.»