Chaque nuit de l’été et de l’automne 1967, Jocelyn Bell déroule jusqu’à 29 mètres de bandes de papier couvertes de signaux radio. C’est son travail de doctorante : analyser à la main les données du télescope radio qu’elle a passé deux ans à construire, chercher les quasars qui scintillent dans l’espace lointain, noter les interférences parasites, les classer, les éliminer.
Un jour d’août 1967, elle repère quelque chose. Un signal qui n’est ni un quasar ni une interférence connue. À peine 2,5 centimètres sur 120 mètres de bande. Elle le note. Elle surveille. Le signal revient. Elle en parle à son directeur de thèse, Antony Hewish. Il lui dit que c’est probablement une interférence. Qu’elle a mal câblé le télescope.
Elle insiste. Le 28 novembre 1967, le signal revient clairement : une pulsation régulière toutes les 1,337 secondes, d’une précision d’une part sur un million. Rien dans l’univers connu ne peut produire quelque chose d’aussi régulier. Ils baptisent la source LGM-1, pour Little Green Man 1. Ils cherchent trois autres sources similaires. Ils en trouvent trois. Ce ne sont pas des extraterrestres : ce sont des étoiles à neutrons en rotation rapide, des objets dont personne n’avait encore observé la signature radio. On les appellera des pulsars.
En 1974, le prix Nobel de physique – le premier jamais attribué pour une découverte en astronomie – est accordé à Antony Hewish et à Martin Ryle. Jocelyn Bell n’est pas nommée.
Belfast, 15 juillet 1943
Susan Jocelyn Bell naît le 15 juillet 1943 à Belfast, en Irlande du Nord. Son père est architecte. Il a participé à la conception du planétarium d’Armagh, tout proche de chez eux. Il y emmène sa fille. Il lui prête ses livres d’astronomie. L’un d’eux, Frontiers of Astronomy de Fred Hoyle, la décide : elle sera astronome.
En Irlande du Nord, dans les années 1950, les filles sont censées étudier la cuisine et les travaux d’aiguille. Les matières scientifiques sont réservées aux garçons. Les parents de Jocelyn contestent cette règle et l’envoient dans une école où elle peut étudier la physique. Elle obtient son bachelor à l’Université de Glasgow en 1965, puis entre à Cambridge pour y faire son doctorat en radioastronomie sous la direction d’Antony Hewish.
Deux ans à construire un télescope, puis une anomalie
Ses deux premières années à Cambridge, Jocelyn Bell les passe à construire de ses mains, avec cinq autres personnes, un réseau de scintillation interplanétaire de plusieurs hectares – un radiotélescope conçu pour observer les quasars. C’est elle qui opère ensuite l’instrument au quotidien. C’est elle qui analyse les bandes de données, des centaines de mètres par semaine, à la main.
Quand elle repère le signal anormal en août 1967, Hewish est sceptique. Elle persiste. Elle développe une méthode pour enregistrer à grande vitesse le signal au moment précis où la source traverse le champ du télescope. Le 28 novembre 1967, elle a ses premières données nettes. Elle essaie d’appeler Hewish. Une fois qu’il voit les impulsions de ses propres yeux, il comprend. Une nouvelle direction de recherche commence.
Ils éliminent méthodiquement toutes les explications possibles : interférence terrestre, satellite, réflexion parasite. Jocelyn Bell trouve trois autres sources du même type dans ses bandes déjà analysées. L’article annonçant la découverte est publié dans Nature le 24 février 1968, signé par cinq auteurs : Hewish en premier, Bell en deuxième, puis trois autres membres de l’équipe.
Le Nobel, sept ans plus tard
En 1974, le Nobel de physique récompense la découverte des pulsars et les travaux en radioastronomie. Il va à Hewish et à Martin Ryle, le directeur du groupe de radioastronomie de Cambridge. Jocelyn Bell, qui a entre-temps terminé sa thèse et travaille ailleurs, apprend la nouvelle dans la presse.
Fred Hoyle, l’un des astrophysiciens les plus célèbres de l’époque – l’auteur du livre qui avait donné à Bell l’envie de faire de l’astronomie – critique vivement le comité Nobel. Il accuse Hewish d’avoir pris le crédit d’une découverte faite par son étudiante.
Bell Burnell elle-même adopte une position plus nuancée. En 1977, elle déclare publiquement qu’elle ne pense pas que son exclusion soit injuste compte tenu de son statut d’étudiante à l’époque, et que les conflits de priorité entre directeur et doctorant sont « toujours difficiles à trancher. » Plus récemment, elle a dit qu’elle était « vraiment fière » que ce soient ses étoiles qui aient convaincu le comité Nobel qu’il y avait de la bonne physique en astrophysique – et que c’était là une forme de reconnaissance.
Elle ne reçoit aucune reconnaissance institutionnelle pour la découverte des pulsars avant 1978. Puis les honneurs arrivent progressivement, sur des décennies.
La suite : une carrière, et 3 millions donnés
Après Cambridge, Jocelyn Bell Burnell construit une carrière scientifique et institutionnelle solide, dans une dizaine d’établissements différents, en jonglant pendant des années avec un poste à temps partiel et les contraintes familiales d’un mari qui déménage souvent et d’un fils diabétique.
Elle devient présidente de la Royal Astronomical Society (2002-2004), de l’Institute of Physics (2008-2010), et de la Royal Society of Edinburgh (2014) – première femme à ce poste. Elle est nommée Dame de l’Empire britannique en 2007. Elle reçoit la médaille Copley de la Royal Society en 2021, l’une des plus hautes distinctions scientifiques britanniques.
En 2018, le Breakthrough Prize en physique fondamentale lui est décerné pour « ses contributions fondamentales à la découverte des pulsars et une vie entière de leadership inspirant dans la communauté scientifique. » Le prix est de 3 millions de dollars. Elle reverse l’intégralité de la somme pour créer un fonds de bourses destiné aux étudiants sous-représentés – femmes, minorités, réfugiés – souhaitant faire de la recherche en physique.
Quand on lui demande pourquoi, elle répond qu’elle a bénéficié toute sa vie de la chance d’avoir des parents qui croyaient en l’éducation des filles, à une époque où ce n’était pas acquis. Elle veut que d’autres aient la même chance.
Comme Henrietta Swan Leavitt ou Chien-Shiung Wu, elle fait partie de celles dont le travail a ouvert une porte que d’autres ont franchie avec les honneurs. Pour comprendre pourquoi ce schéma se répète, voir notre article sur la Journée internationale des droits des femmes.