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Pauline Zarrouk, lauréate de la Bourse L’Oréal- Unesco

Cette ancienne élève du collège Corot du Raincy est experte internationale en cosmologie. Elle vient de recevoir la Bourse L’Oréal-Unesco pour les femmes et la science. Interview.

A quoi va vous servir cette bourse ?
D’un point de vue pratique et pour ma carrière personnelle. Je vais pouvoir assister à des conférences, aller rendre visite à des chercheurs et mener des collaborations avec eux. Pendant ma thèse, j’avais commencé à le faire avec un collaborateur à Harvard et je vais intensifier cette collaboration. Il y a beaucoup d’experts aux États-Unis.

Skype, ce n’est pas suffisant ?
On peut faire plein de choses par Skype mais ce n’est pas suffisant. Quand je suis allée à Harvard pendant deux mois, j’ai pu avoir accès aux ordinateurs de leur centre de calcul. J’ai aussi reçu plusieurs invitations aux Etats-Unis et en France, et j’aimerais y répondre positivement, y donner des séminaires, présenter mes travaux. C’est vraiment comme ça qu’on se fait un réseau et qu’on peut avoir des opportunités de postes.

D’ailleurs est-ce une obligation pour un chercheur de publier et d’organiser des séminaires ?
De publier effectivement et de présenter ses travaux. Dans ma collaboration, le projet SDSS-eBOSS, on a des réunions une fois par an où on présente les avancées de nos travaux et des réunions par Skype toutes les semaines. Après.... Il n’y a pas d’obligation quant à la fréquence des publications. Mais c’est comme cela, qu’on devient visible, surtout quand on débute. Les meetings peuvent aussi être une alternative pour montrer sa contribution personnelle à une étude.

Vous publiez où ?
Dans des journaux scientifiques spécialisés comme le MNRAS (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society), A&A (Astronomy & Astrophysics)

Pourquoi vous êtes-vous inscrite à cette bourse L’Oréal ?
Pour la bourse, mais aussi pour le programme d’interventions dans les écoles et la formation proposée par L’Oréal. Management d’équipe, expression à l’oral, quelques chiffres et notions sur la place des femmes dans les sciences et les problèmes qui peuvent être rencontrés, les différents types de carrières : scientifique, dans l’industrie, dans l’entrepreneuriat.... C’est le genre de formation que je n’aurais jamais reçue en dehors d’un programme pareil et que je n’ai jamais reçue dans le cadre de mes études.

Vous devenez un modèle aussi pour beaucoup de femmes...

Nous sommes des ambassadrices, des exemples pour les jeunes filles qui souhaitent faire une carrière scientifique. Pour ma part, je n’ai jamais eu de problème à m’identifier à des exemples masculins. Mais quand j’ai commencé à enseigner à la fac - j’enseigne à l’université avec des L1- je me suis rendu compte à quel point l’identification était plus efficace, et plus importante lorsque c’était une femme qui présentait la science pour les jeunes femmes.
Si je n’ai jamais rencontré jusqu’à présent de discriminations, j’ai rencontré des boursières qui subissent quotidiennement des freins dans leur carrière à cause du fait qu’elles soient une femme. C’est incroyable. Il y a encore beaucoup de préjugés sur le fait qu’une femme puisse avoir des responsabilités, les assumer pleinement et de manière efficace voire mieux qu’un homme. Même en recherche, on n’est pas du tout préservé de ce problème-là. Au fur et à mesure qu’on monte dans les postes à responsabilités, on trouve de moins en moins de femmes, quel que soit le domaine. Ce n’est ni normal, ni une fatalité. A nous de changer la donne.

Et pour les plus jeunes ?
Au cours de ma thèse, j’ai eu l’occasion de faire des projets de vulgarisation de la physique avec des collégiens et des lycéens. Avec le programme For girls in science, j’aimerais intervenir davantage dans les établissements scolaires pour parler des carrières scientifiques de manière générale, donner un exemple de parcours. Je prends plaisir à raconter l’histoire de l’univers, parce que c’est ce que j’essaie de comprendre. Je me sens tout à fait qualifiée et légitime pour raconter cette histoire. A chaque fois que je le fais c’est curiosité et émerveillement, quel que soit le public.

Vous venez du 93. Où êtes-vous née
 ?
A Villepinte, ensuite on a déménagé au Raincy. J’ai fait le collège Corot puis le lycée Schweitzer.

Êtes-vous attachée à la Seine-Saint-Denis ?

À la fin du collège mes professeurs m’avaient parlé de la possibilité d’intégrer un lycée parisien. J’ai refusé, je voulais rester au Raincy, avec mes amis. J’avais un cercle très fort qui comptait beaucoup dans ma réussite parce que je m’y impliquais beaucoup. Je ne voulais pas prendre le risque de déconstruire tout ça.
Avec Parcours sup, c’est quand même assez flou le fonctionnement des post-bac, et je pense que par précaution des parents vont se dire : « Oh la la. Mon enfant se débrouille bien on va mettre toutes les chances de son côté. On va le mettre à Paris. » C’est dommage. J’ai un autre cousin qui est passé par Corot et Schweitzer à peu de temps près et ça s’est très bien passé. Je ne voudrais pas que les élèves parce qu’ils viennent du 93 pensent que les filières scientifiques, ou sélectives ne sont pas pour eux. Les élèves du 93 ne doivent pas se mettre de préjugés, ni de barrières supplémentaires parce qu’on est sélectionné sur dossier pour les filières sélectives. Bien sûr, quand on est dans un collège ou dans un lycée qui a un niveau global un peu plus moyen, il va vraiment falloir ressortir du lot. Mais ce n’est pas impossible. Tous mes amis du collège ont réussi. Tout dépend de notre motivation et de nos notes et pas du fait qu’on ait obtenu notre bac dans le 93.

Faisiez-vous partie d’un club d’astronomie enfant ?
J’étais une enfant curieuse de plein de choses : le ciel faisait partie de mes curiosités mais comme une autre. C’est le questionnement plus personnel qui m’a amenée à la cosmologie. Dès le collège je me suis posée des questions sur la personne que je voulais être, le rôle que je voulais avoir dans la société. A quoi on sert ? Nous, humains, dans la société ? Et j’avais vraiment envie de faire bouger les choses et bizarrement la politique m’intéressait beaucoup. Jusqu’en seconde je m’étais renseignée sur le parcours. Je me suis rendu compte que j’idéalisais ces études.

Comment vous est venue l’idée de faire ces études ?
Ma grand-mère paternelle, était, je crois, abonnée à France Loisirs. C’est comme ça que j’ai découvert les ouvrages d’un astrophysicien assez connu du grand public Hubert Reeves. Le premier ouvrage que j’ai lu c’était « les chroniques des atomes et des galaxies », avec des questions comme : « où allons-nous ? d’où venons-nous ? Mais aussi qui sommes-nous ? » et j’ai été surprise de voir que la cosmologie -qui est une branche de l’astrophysique qui cherche à retracer l’histoire de l’univers- posait ces questions-là aussi mais d’un point de vue scientifique. Je trouvais que c’était une approche tout à fait complémentaire d’une approche plus philosophique ou plus personnelle.

Autour de vous y avait-il des personnes qui s’intéressaient à la cosmologie ?
Mon professeur de physique-chimie de Schweitzer, Christophe Jorssen, voulait faire la même chose à mon âge. Non seulement, il rendait la physique passionnante, concrète, vivante mais en plus il m’a guidée dans mes études. C’est précieux à cet âge-là. C’est lui qui m’a dit que la recherche commence à partir du M2 (ndr : deuxième année de Master équivalente à un DESS ou un DEA). Que je pouvais passer par une école d’ingénieurs, qu’il y avait des écoles normales supérieures, il m’a parlé de ce magistère de physique fondamentale, un parcours que j’ai suivi à la faculté d’Orsay sur 3 ans. C’est une licence et un master avec une double exigence. On a des cours en plus, on doit valider avec 12 au minimum pour continuer dans cette filière d’excellence. Et ce magistère c’était exactement ce qu’il me fallait parce que j’étais en contact direct avec des enseignants chercheurs. On étaient formés à la recherche. C’est parti de là.

Êtes-vous une pure scientifique ?
J’ai un profil à la fois très littéraire et très scientifique. Au lycée, j’hésitais entre des classes prépa littéraire et scientifique. C’est la rencontre avec le domaine de la cosmologie qui m’a donné envie de continuer... ne serait-ce que de faire une première S.

En quoi consiste votre thèse exactement ?

Je travaille avec des données prises par un télescope basé au Nouveau-Mexique aux États-Unis. C’est le télescope SDSS. Jusqu’à présent on l’avait utilisé sur des galaxies qui sont vieilles, classiques. J’ai appliqué cette méthode à des galaxies particulières actives qui ont un trou noir supermassif au centre de la galaxie. C’est ce qu’on appelle des Quasars. Une époque qui a été peu sondée.
L’univers a 13,7 milliards d’années. Pendant les derniers 6 milliards d’années, les distances entre les galaxies ont augmenté plus vite qu’au début de l’univers. On avait déjà mis en évidence l’expansion de l’univers mais on a aucune idée du mécanisme qui est à l’origine de cette accélération. Il se trouve qu’aujourd’hui, ce mécanisme domine complètement notre univers.

Que sait-on aujourd’hui de ce mécanisme ?

On a établi un modèle standard de la cosmologie à partir de toutes les observations qu’on a faites de l’univers. Et on ne connait que 5 % de son contenu : la matière ordinaire, vous, moi, les galaxies, les planètes, la poussière etc. L’univers est aussi formé à 25 % de ce qu’on appelle la matière noire. Et les 70 % restants, c’est ce qu’on appelle l’énergie noire. Ce serait (je dis ce serait car c’est une hypothèse) un fluide présent dans tout l’univers ayant les mêmes propriétés partout et dans le temps et qui empêcherait les structures de se rapprocher.

C’est la théorie d’Einstein ?
Oui, il a écrit une équation qui décrit la dynamique de l’univers dans son ensemble. Cette équation dit : dites-moi de quoi est composé l’univers et je vous dirai la géométrie de cet univers. Einstein avait commencé par rajouter une constante : « la constante cosmologique » afin que l’univers soit statique, et donc toujours le même, sans fin ni début. Mais c’était faux, on a montré par la suite que l’univers était en expansion. Mais quand on reprend la constance cosmologique, on se rend compte que ça pourrait être tout à fait l’énergie noire. Une partie des recherches essaie de comprendre la nature de l’énergie noire. Pour cela, on mesure très précisément l’évolution des distances entre les galaxies pour voir à quel moment et de quelles façons elles augmentent.
Une autre approche -et j’ai aussi testé ça dans ma thèse- c’est de remettre en question la théorie. De se dire non, il n’y a pas de constance cosmologique et si ça se trouve, il manque des termes à l’équation. Cette équation est valable à l’échelle du système solaire. Mais à l’échelle que je regarde -c’est-à-dire au moins 100 fois l’échelle d’une galaxie- on suppose qu’elle marche. Il nous faut donc tester cette hypothèse.

Avez-vous déjà des résultats ?

Il s’agit une collaboration internationale -composée d’un groupe de travail d’une trentaine de personnes- que j’ai rejointe officiellement en octobre 2015 et en février 2016 lors de la première réunion de collaboration, j’ai commencé à présenter les premiers résultats avec un échantillon de données. Ça a tout de suite donné un élan supplémentaire à ma thèse où je suis devenue la référente pour cette analyse-là.
Ensuite j’ai pris en charge une partie de l’analyse des données de ma collaboration et j’ai publié une douzaine de papiers avec ma collaboration dont un où je suis premier auteur. J’ai progressé très vite à une période où généralement les doctorants prennent plus de temps pour prendre du recul par rapport à leur sujet.

Ça a été la consécration ?

En étant premier auteur, on comprend bien que c’est moi qui ai fait toute l’analyse. La consécration a été de confirmer cette position d’experte et de référente pour l’analyse.

Quelle est votre méthode de travail ?

Dès le stage de pré-thèse, j’avais vraiment besoin d’identifier où j’allais, quels étaient les objectifs de mon sujet, les implications, les ressources dont j’allais avoir besoin.
J’ai besoin d’avoir une vue d’ensemble. Je trouve que c’est beaucoup plus efficace de savoir où on va. Étape par étape. La prochaine étape que je prévois de faire elle est accessible. Et l’étape d’après elle est encore accessible. Et ainsi de suite. Si on ne fait pas cet effort de décortiquer étape par étape, on peut perdre sa motivation. Si on m’avait dit en mars 2015 quand j’ai intégré mon groupe : « Pauline tu vas faire le calcul du taux de croissance des structures dans les données. » je me serais écriée : « Quoi ? »

Pourquoi vous êtes-vous intéressée à cette période ?

Parce que c’est la transition entre deux époques dans l’univers. L’univers a d’abord été dominé par du rayonnement. Il n’y avait pas de structures au départ. Vous avez peut-être entendu parler du fond diffus cosmologique. La carte observée par le satellite Planck. On a observé les premiers photons émis dans l’univers et ça nous donne une carte de l’univers tel qu’il était seulement 380 000 ans après le Big Bang. Au tout début, l’univers était très chaud. Il y avait des protons, de la matière mais c’était tout le temps en interaction avec le rayonnement. Il n’y avait pas de structures. Il n’y avait pas d’atome d’hydrogène. Il a fallu un certain temps pour que les premiers atomes d’hydrogène se forment. Après, il y a eu la matière qui a dominé. Entre 6 et 10 milliards, c’est la période de transition entre le moment où l’univers formait des structures et était dominé par la matière et le moment où il a été dominé par l’expansion accélérée. Cette période est particulièrement intéressante pour observer des scénarios de gravité modifiée (qui modifie un peu la théorie d’Einstein) ou pour tester comment l’univers a été à un moment donné dominé par cette énergie noire, ce fluide. On avait jusqu’à présent très peu d’informations sur cette période.

Et demain que va-t-il se passer ?
Cette période va être intensivement sondée par la prochaine génération de télescopes, notamment celui basé en Arizona, toujours aux Etats-Unis qui va commencer sa prise de données dans un an. Le SDSS avait un miroir de 2,5 mètres. Le nouveau qui s’appelle DESI (elle prononce Désy) c’est un 4 mètres. Quand on augmente la surface du miroir, on observe plus d’objets. Ce qui devient très intéressant. C’est que nos mesures arrivent toujours avec une marge d’erreur de 10 %, avec DESI elle sera de l’ordre de 1 %. C’est ce qu’on appelle de la cosmologie de précision !

Propos recueillis par Isabelle Lopez
Photographie : Nicolas Moulard

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