Le Britannique Roger Penrose, l'Allemand Reinhard Genzel et l'Américaine Andrea Ghez peuvent désormais se qualifier de lauréats du prix Nobel de physique. L'Académie royale des sciences de Suède a récompensé le trio mardi après-midi pour ses contributions pionnières à la recherche sur les trous noirs.
Illustration :Niklas Elmehed © Nobel Media.
Outre une renommée éternelle, les lauréats reçoivent également la belle somme de 10 millions de couronnes suédoises (arrondi à 950 000 euros). La moitié de cela va à Penrose, l'autre moitié est soigneusement répartie entre Ghez et Gensel.
Le comité du prix Nobel félicite Penrose pour sa "découverte que la formation de trous noirs est une prédiction robuste de la relativité générale", tandis que Genzel et Ghez doivent la plus haute distinction scientifique à leur "découverte d'un objet compact supermassif au centre de notre galaxie". .
Penrose, aujourd'hui âgé de 89 ans, a accumulé un palmarès impressionnant au fil des décennies et est toujours actif en tant que professeur émérite de l'Université d'Oxford. Penrose n'est cependant pas le plus vieux lauréat :Arthur Ashkin avait 96 ans lorsqu'il a remporté le prix en 2018. La citation du comité du prix Nobel fait référence à ses travaux sur les trous noirs dans les années 1960.
Il convient de noter en particulier une publication de 1965 de Penrose, dans laquelle il a mathématiquement prouvé que son existence découle directement de la théorie de la relativité. Jusqu'à sa mort en 1955, Einstein lui-même les considérait comme des constructions mathématiques plutôt que de leur attribuer une réalité physique.
Penrose a également travaillé en étroite collaboration avec feu Stephen Hawking pendant cette période. Le comité du prix Nobel reconnaît également explicitement la contribution de Hawking, mais un prix Nobel ne devrait jamais être décerné à titre posthume.
Les trous noirs sont des objets si compacts que leur gravité emprisonne même la lumière. Par conséquent, vous ne pouvez pas les observer directement et vous devez déduire leur existence de leur impact sur l'environnement. Mais si quelqu'un doutait encore de leur existence, la photo emblématique de 2019, montrant la silhouette sombre d'un trou noir sur fond de gaz incandescent, est un indice assez fort. Cela reste une réalisation fascinante de l'esprit humain que de pouvoir prédire l'existence d'un objet exotique comme un trou noir à partir d'une base purement théorique.
Cette image d'avril 2019 est connue comme "la photo d'un trou noir". Les chercheurs qui l'ont créé ont également été désignés comme lauréats du prix Nobel eux-mêmes.
Pendant ce temps, les scientifiques ont découvert que les trous noirs se forment dans les dernières étapes du cycle de vie des étoiles massives. Lorsque l'étoile est à court de carburant, le noyau de l'étoile s'effondre sous son propre poids. Dans les étoiles comme le Soleil, cela produit une naine blanche, dans les étoiles un peu plus lourdes une étoile à neutrons, tandis que les plus lourdes s'effondrent dans un trou noir. Ces trous noirs stellaires ont généralement quelques à plusieurs dizaines de fois la masse du Soleil.
Mais au cœur des galaxies, les astronomes trouvent également d'énormes objets des millions, voire des milliards de fois la masse du soleil. C'est ce sur quoi portent les recherches de Genzel, directeur de l'Institut Max Planck de physique extraterrestre. à Garching, (Allemagne) et également professeur à l'Université de Californie , Berkeley (États-Unis) et Ghez, professeur à l'Université de Californie , Los Angeles (États-Unis).
Des orbites des étoiles au centre de la Voie lactée, la galaxie à laquelle nous appartenons, ils ont déduit l'existence d'un objet invisible et extrêmement massif. Selon Genzel et Ghez, cela ne peut être rien de plus qu'un trou noir supermassif. Baptisé Sagittaire A*, cet assommant a une masse plus de quatre millions de fois celle du soleil.
La formation de ces trous noirs supermassifs reste l'une des questions les plus pressantes de l'astronomie contemporaine. L'explication la plus simple serait qu'ils se sont formés à partir de trous noirs "réguliers" qui ont continué à grossir en avalant de plus en plus d'étoiles et d'autres objets environnants. Mais les scientifiques ont entre-temps découvert ceux qui sont apparus alors que l'univers avait moins d'un milliard d'années. Et c'est beaucoup trop rapide, même pour un trou noir affamé.
Mais Genzel et Ghez n'ont pas à répondre à cette question aujourd'hui. Maintenant, ils peuvent d'abord profiter de leur reconnaissance spéciale. Ghez n'est que la quatrième femme à recevoir le prix Nobel de physique, après la légendaire Marie Curie en 1903, Maria Goeppert Mayer en 1963 et Donna Strickland en 2018.
Dans une première réponse officielle, elle s'est d'emblée montrée consciente de son rôle de modèle pour les femmes scientifiques :"Je suis ravie de recevoir le prix et je prends très au sérieux la responsabilité qui va avec". Et plus loin :« J'espère pouvoir inspirer d'autres jeunes femmes. Ce domaine de recherche procure tellement de plaisir et si vous êtes passionné par la science, il y a encore tant à faire."
