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P. C. Vaidya, pionnier de l'astrophysique relativiste, vient de décéder

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L'un des grands spécialistes de la relativité générale, P. C. Vaidya, d'origine indienne, vient de décéder à l'âge de 92 ans. Sa découverte d'une généralisation de la solution de Schwarzschild décrivant un trou noir l'avait rendu mondialement célèbre. Remarquable professeur, il s'est beaucoup impliqué dans l'enseignement des mathématiques en Inde.

La métrique de Vaidya est plus adaptée pour décrire une étoile comme le Soleil perdant sa masse sous forme de rayonnement. Crédit : SOHO - EIT Consortium, Esa

L'Inde du début du XXe siècle a vu la floraison d'un grand nombre d'esprits particulièrement brillants dans presque toutes les disciplines. On peut bien sûr citer Rabindranàth Tagore et Sri Aurobindo pour la littérature et la philosophie, mais les noms de Srinivâs Râmânujan et Subrahmanyan Chandrasekhar pour les mathématiques et l'astrophysique se démarquent particulièrement. On ne saurait oublier non plus Satyendra Nath Bose et Chandrasekhara Venkata Raman pour leurs contributions à la physique quantique.

Prahlad Chunilal Vaidya, né le 23 mai 1918 dans l'Etat du Gujurat, s'était quant à lui fait un nom dans le domaine de l'astrophysique relativiste en découvrant une solution des équations d'Einstein généralisant la solution de Schwarzschild, qui décrit l'extérieur d'un corps céleste, que ce soit un trou noir ou une étoile.

Vaidya s'était impliqué dans les mouvements d'indépendance de l'Inde lancés par Gandhi, mais sa passion et son talent pour les mathématiques l'avait conduit à assister à une conférence sur la relativité générale donnée en 1937 par V. V. Narlikar, le père du futur collaborateur de Fred Hoyle. Narlikar put faire venir pendant 10 mois P. C. Vaidya à l'Université de Benares en 1942. C'est au cours de cette période que P. C. Vaidya entrepris de trouver une solution des équations de la relativité générale plus réaliste pour décrire une étoile.

En effet, la solution de Schwarzschild connue alors décrivait une étoile statique et négligeait la présence d'un flot de lumière dans l'espace externe autour de l'astre. Il fallait donc encore rechercher une solution radiative tenant compte de la présence d'un champ électromagnétique emportant une partie de la masse de l'étoile sous forme de lumière.


Une vidéo en anglais sur la vie de P. C. Vaidya. © Arvind Gupta-YouTube

Simplicité et honnêteté

Vaidya trouva cette solution en introduisant un système de coordonnées adapté au problème faisant intervenir la trajectoire des rayons lumineux. Il anticipait ainsi sur le système de coordonnées d'Eddington-Finkelstein, qui s'avèrera capital pour la théorie des trous noirs au début de l'âge d'or de la relativité générale, pendant les années 1960. Plus tard, la métrique de Vaidya, comme on l'appelle, fut utilisée pour mieux comprendre l'évaporation d'un trou noir causée par le rayonnement Hawking ainsi que pour déterminer si des singularités dites nues peuvent se former dans l'Univers.

Passionné par l'enseignement des mathématiques, il s'impliquera beaucoup auprès des étudiants pendant plus de 60 ans alors qu'il était professeur à l'Université du Gujarat, et ce même après avoir pris sa retraite et abandonné son poste de vice-président de l'Université. Vivante incarnation dans sa vie de tous les jours des principes de la philosophie de Gandhi (simplicité et honnêteté), Vaidya s'est éteint à son domicile le 12 mars 2010.