Le Britannique Roger Penrose, l’Allemand Reinhard Genzel et l’Américaine Andrea Ghez sont les lauréats du Prix Nobel de physique. L’Académie royale des sciences de Suède a distingué ce trio mardi après-midi pour ses contributions décisives à l’étude des trous noirs.
Illustration : Niklas Elmehed © Nobel Media.
Outre une reconnaissance mondiale durable, les lauréats se voient attribuer 10 millions de couronnes suédoises (environ 950 000 euros). La moitié revient à Penrose, le reste être partagé équitablement entre Genzel et Ghez.
Le comité Nobel a salué Penrose pour sa « découverte que la formation de trous noirs est une prédiction robuste de la relativité générale », et Genzel et Ghez pour leur « découverte d’un objet compact supermassif au centre de notre galaxie ».
Âgé de 89 ans, Roger Penrose, professeur émérite à l’Université d’Oxford, a marqué l’histoire des sciences. Ses travaux des années 1960 sur les trous noirs ont été pionniers. Il n’est pas le lauréat le plus âgé, un record détenu par Arthur Ashkin (96 ans en 2018).
En 1965, Penrose a mathématiquement démontré que les trous noirs découlent inévitablement de la relativité générale. Jusqu’à sa mort en 1955, Einstein les considérait comme des abstractions mathématiques sans réalité physique.
Penrose a également collaboré avec Stephen Hawking, dont la contribution est reconnue, bien que le Nobel ne soit pas attribué à titre posthume.
Les trous noirs sont des objets si denses que leur gravité capture même la lumière, les rendant invisibles directement. Leur présence se déduit de leurs effets sur l’environnement. La photo iconique d’avril 2019, capturant la silhouette d’un trou noir dans un disque de gaz incandescent, en est une preuve irréfutable.
Cette image emblématique de 2019, obtenue par l’équipe Event Horizon Telescope, confirme l’existence des trous noirs.
Les trous noirs se forment à la fin de la vie des étoiles massives : effondrement du noyau privé de carburant. Pour les étoiles comme le Soleil, cela donne une naine blanche ; pour les plus lourdes, un trou noir stellaire de quelques à plusieurs dizaines de masses solaires.
Au cœur des galaxies trônent des trous noirs supermassifs, millions ou milliards de fois plus massifs que le Soleil. Reinhard Genzel, directeur de l’Institut Max-Planck de physique extraterrestre à Garching (Allemagne) et professeur à UC Berkeley (Etats-Unis), et Andrea Ghez, professeur à UCLA (Etats-Unis), ont étudié les orbites stellaires au centre de la Voie lactée.
Ces observations révèlent un objet invisible de plus de 4 millions de masses solaires : Sagittarius A*.
La formation de ces géants reste un mystère. S’agiraient-ils de trous noirs stellaires ayant fusionné ? Certains datent de moins d’un milliard d’années après le Big Bang, posant des défis aux modèles actuels.
Genzel et Ghez savourent aujourd’hui leur distinction. Andrea Ghez, quatrième femme lauréate en physique après Marie Curie (1903), Maria Goeppert Mayer (1963) et Donna Strickland (2018), se veut modèle : « Je suis ravie de recevoir le prix et je prends très au sérieux la responsabilité qui va avec. J’espère inspirer d’autres jeunes femmes. Ce domaine procure un plaisir immense et il reste tant à découvrir. »
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