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Geoffrey Burbidge, père de la nucléosynthèse stellaire, est décédé

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C'était l'un des titans de l'astrophysique nucléaire du XXe siècle. L'astrophysicien d'origine britannique Geoffrey Burbidge est décédé le 26 janvier 2010. Co-auteur avec sa femme d'un célèbre papier sur l'origine des éléments dans les étoiles, il était un opposant à la théorie standard du Big Bang qu'il essaya toute sa vie de réfuter en étudiant les quasars.

Geoffrey Ronald Burbidge. Crédit : University of California, San Diego

Geoffrey Burbidge se destinait à la physique théorique lorsque encore étudiant il rencontra sur les bancs de l'Université sa future femme, Margaret, qui se destinait elle-même à l'astronomie. Comme il le rappelait souvent, c'est donc à cause d'une femme qu'il était entré dans le domaine de l'astrophysique. L'époque de l'après-guerre en était alors au développement rapide de l'astrophysique nucléaire et la cosmologie était dominée par le modèle de l'Univers stationnaire.

Selon les cosmologistes de l'époque, en particulier Fred Hoyle, Hermann Bondi et Thomas Gold, il était plus rationnel de se baser sur le principe cosmologique parfait pour construire un modèle d'Univers que d'écouter les idées farfelues des théoriciens du Grand Boum, comme Lemaître et Gamow, et de prendre au sérieux la prédiction faite par  Ralph Alpher de l'existence d'un rayonnement fossile laissé par la naissance de l'Univers.

Non, selon eux, l'Univers est éternel, sans commencement ni fin, aussi bien dans le temps que dans l'espace et doit donc sembler identique pour tous les observateurs en tous temps et en tous lieux. L'expansion de l'Univers devait s'accompagner de la création de particules pour assurer une densité constante, un processus qui avait été découvert une première fois par le grand Erwin Schrödinger dès la fin des années 1930, et qui donnait un avant-goût des découvertes de Zeldovich, Starobinsky et Hawking sur la création de particules en astrophysique et cosmologie relativiste.

En opposition à Gamow qui pensait que les éléments avaient été synthétisés au début de l'Univers dans le cadre de la théorie du Big Bang, les Burbidge s'associèrent au milieu des années 1950 avec Hoyle et William Fowler pour démontrer que ces éléments prenaient en fait naissance au cœur des étoiles à partir de réactions de fusion thermonucléaire. Il en résultat un article légendaire publié en 1957, appelé B2FH, un nom formé avec les initiales des auteurs. Lors d'un colloque récent en 2007, Geoffrey Burbidge a rappelé ses souvenirs à ce sujet.

Si les éléments pouvaient aussi naître et se répandre dans l'espace à l'occasion des supernovae, pourquoi les galaxies ne naîtraient-elles pas des noyaux actifs et surtout des quasars que l'on commençait à découvrir au début des années 1960 ? C'est pourquoi les Burbidge se sont lancés dans la radioastronomie et l'étude des quasars après leurs travaux retentissants sur la nucléosynthèse stellaire et l'aura du prix Warner, l'une des plus haute distinction de l'American Astronomical Society.

De gauche à droite Gold, Bondi, Hoyle dans les années 1960. Crédit : St Johns College

La rue tourne

Le vent n'allait pas tarder à tourner. Comme l'a raconté Geoffrey Burbidge dans une interview, alors que lui, sa femme et Hoyle était à la tête de la communauté astrophysique « marchant dans la rue », cette dernière décida brutalement de tourner à gauche en les abandonnant. L'année 1965 fut en effet la découverte du rayonnement fossile et en quelques années, les calculs portant sur la synthèse de l'hélium auxquels Hoyle lui-même contribua convainquirent la communauté des chercheurs que Lemaître, Gamow et Alpher avaient vu juste.

Ni les Burbidge, ni Hoyle ni quelques rares autres astrophysiciens et astronomes ne voulurent en démordre...

Alors que les années qui suivirent ne firent qu'accumuler les preuves en faveur de la théorie du Big Bang et la violence des désaccords entre les prédictions de la théorie de l'Univers stationnaire et les observations, ces irréductibles s'obstinèrent à tenter de prouver que la théorie du Big Bang ne pouvait être exacte. Ils cherchèrent par exemple à montrer que le décalage spectral des quasars n'indiquaient pas des distances cosmologiques ou que le rayonnement de fond diffus avec son spectre de corps noir n'était pas d'origine cosmologique.

Bien que respectueuse envers l'homme et ses travaux passés, la communauté scientifique ne tarda pas à ne plus prendre au sérieux ses tentatives et pas plus qu'à Hoyle ni à sa femme ne fut attribué le prix Nobel de physique alors que Fowler le reçut en 1983 pour ses travaux sur l'astrophysique nucléaire.

Burbige fut cependant éditeur en chef de l'Annual Review of Astronomy and Astrophysics pendant 30 ans ainsi qu'à la tête du Kitt Peak National Observatoryde 1978 à 1984. Cela ne l'empêcha pas non plus de recevoir de nombreux prix, dont la médaille d'or de la Royal Astronomical Society avec sa femme en 2005. Née le 24 septembre 1925, Il vient de décéder à 84 ans au Scripps Memorial Hospital à La Jolla en Californie.