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Ondes gravitationnelles : 2,6 millions d'euros pour les pionniers

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Deux chercheurs français, Luc Blanchet et Thibault Damour, font partie des physiciens récompensés par la Fondation du Prix de physique fondamentale, qui vient d'attribuer 3 millions de dollars (environ 2,6 millions d'euros au cours actuel) aux pionniers des ondes gravitationnelles détectées avec Ligo. Il y a en tout plus de mille personnes mais Ronald Drever, Kip Thorne et Rainer Weiss reçoivent à eux seuls 1 million de dollars (876.000 euros).

Les ondes gravitationnelles sont une des clés de l'astrophysique. Leur détection directe début février n'aurait pas été possible sans l'instrument Ligo. Ici, une illustration d'ondes gravitationnelles générées par un couple d'étoiles à neutrons. © R. Hurt, Caltech-JPL

Début février, l'actualité scientifique a été marquée par l'annonce de la première détection directe sur Terre d'une onde gravitationnelle issue de la coalescence de deux trous noirs. Beaucoup ont alors pensé qu'un prix Nobel de physique allait être donné, si ce n'est en 2016, très probablement en 2017 aux trois Hommes ayant le plus contribué à la création du Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory (Ligo), Ronald W. P. Drever (Caltech), Kip S. Thorne (Caltech) et Rainer Weiss (MIT).

Bien évidemment, comme pour la découverte du boson de Brout-Englert-Higgs au LHC, ils n'auraient rien pu faire sans les centaines de physiciens et d'ingénieurs qui, au long des décennies, ont fait avancer la technologie à la base de Ligo ni, bien sûr, sans ceux qui ont construit et font fonctionner les deux machines qui le constituent.

Une fois de plus, Yuri Milner prend tout le monde par surprise par l'intermédiaire de la Fondation du Prix de physique fondamentale (Fundamental Physics Prize Foundation), une organisation à but non lucratif établie en juillet 2012 par ce multimilliardaire russe. Celle-ci a stimulé la création des Prix Breakthrough par Sergey Brin et Anne Wojcicki, Jack Ma et Cathy Zhang, Mark Zuckerberg et Priscilla Chan, et Yuri et Julia Milner qui, chaque année, récompensent (parfois à hauteur de plusieurs millions de dollars) des scientifiques éminents reconnus pour leurs travaux dans le domaine de la physique fondamentale, des sciences de la vie et des mathématiques. Les lauréats peuvent ensuite sélectionner pour les années suivantes ceux pouvant recevoir ces prix. Stephen Hawking est sans doute le plus célèbre d'entre eux mais il y eut aussi Michael B. Green et John H. Schwarz, l'actuelle directrice général du Cern, Fabiola Gianotti, ou encore le généticien Eric Lander.

Thibault Damour, professeur permanent à l'IHES (le Princeton français) depuis 1989, est l’un des plus éminents physiciens théoriciens français et l’un des plus grands chercheurs dans le domaine des ondes gravitationnelles. Avec ses collègues, il a fait des contributions fondamentales qui ont permis aux membres de Ligo d’interpréter le signal de la collision des trous noirs. Il est aujourd’hui lauréat duSpecial Breakthrough Prize in Fundamental Physics.© Wikipédia, CC by 3.0

Une contribution française importante à l'astrophysique relativiste

On vient donc d'apprendre que le Special Breakthrough Prize in Fundamental Physicsa été attribué à Drever, Thorne et Rainer Weiss qui vont se partager un million de dollars (876.000 euros au cours actuel). Deux autres millions sont attribués à 1.012 personnes qui ont été impliquées dans la collaboration Ligo.

Mention spéciale est faite pour deux théoriciens français des ondes gravitationnelles qui ont travaillé ensemble, à savoir Luc Blanchet de l'IAP et Thibault Damour, professeur à l'Institut des hautes études scientifiques (IHES), le célèbre institut privé français qui soutient la recherche avancée en mathématiques et en physique théorique dont on dit qu'il a été en grande partie créé pour accueillir le mythique Alexandre Grothendieck. Il est situé à Bures-sur-Yvette, au sein du campus de Paris-Saclay et compte également parmi ses membres Mikhaïl Gromov et Maxim Kontsevich.

Luc Blanchet, directeur de recherche en physique théorique à l'IAP (CNRS-UPMC), est l'un des lauréats duSpecial Breakthrough Prize In Fundamental Physicsattribué pour la détection des ondes gravitationnelles, ce qui confirme la prédiction faite par Albert Einstein il y a 100 ans. © Jean Mouette, IAP-CNRS-UPMC

Thibault Damour, membre de l'Académie des sciences de Paris et de l'Institut de France, est un des plus grands spécialistes mondiaux de la théorie de l'émission des ondes gravitationnelles par des astres compacts relativistes et ses contributions dans le domaine (avec ses collègues, comme Nathalie Deruelle et Alessandra Buonanno) sont très importantes. À tel point que le prix Nobel de physique Joseph Hooton Taylor les mentionne dans sa conférence donnée à l'occasion de la remise de son prix pour la détection indirecte des ondes gravitationnelles en 1993.

Thibault Damour a également fait des travaux marquants sur les propriétés mécaniques, thermodynamiques, électromagnétiques et quantiques des trous noirs ainsi que des recherches sur la cosmologie quantique (modèle de Pré-Big-Bang avec Veneziano dans le cadre de la théorie des supercordes, chaos, billard et supergravité de Kaluza-Klein à l'approche de la singularité initiale). Il s'est aussi intéressé aux tests expérimentaux de la relativité générale et de ses extensions comme ceux concernant le principe d'équivalence ou les variations des constantes fondamentales.

Interview : comment mesurer les ondes gravitationnelles ?  Les ondes gravitationnelles sont des déformations de l’espace-temps prédites par Einstein. Il serait possible de les mesurer avec des outils appropriés. L’éditeur littéraire Dunod a interviewé Pierre Binétruy, professeur au laboratoire Astroparticule et Cosmologie de l'université Paris Diderot, afin d’en savoir plus sur ces mystérieuses ondes et sur la façon dont on pourrait les détecter.