Maurizio Perciballi - INFN Roma 1 Distinctions En 2017, le prix Nobel de physique ainsi que la médaille d’or du CNRS récompensent la détection des ondes gravitationnelles Alain Brillet (Artemis et Virgo) et Thibault Damour (IHES) se sont vu décerner chacun une médaille d’or, tandis que le prix Nobel a été partagé entre trois des principaux initiateurs et responsables du projet LIGO : une moitié a été attribuée à Rainer Weiss (MIT) et l’autre moitié à Barry Barish et Kip Thorne (tous deux de Caltech). Les ondes gravitationnelles (O.G.), dont l’existence est prévue depuis un siècle, avaient été recherchées expérimentalement depuis les années 1960 par des « barres de Weber » (dont une à l’Observatoire de Paris, site de Meudon). Leur découverte était cependant devenue improbable pour la plupart des physiciens dans les années 1970-80, sauf pour de rares pionniers comme R. Weiss aux USA, justement récompensé aujourd’hui. Le résultat positif annoncé par Joseph Weber en 1969 ne fut en effet jamais confirmé, en dépit de nombreuses tentatives. L’observation d’un premier pulsar binaire, PSR B1913+16, par Russel A. Hulse et Joseph H. Taylor en 1974, a heureusement relancé le débat en établissant vers 1980 l’existence d’un rayonnement gravitationnel comme cause de la diminution au cours du temps de la fréquence orbitale des objets. Le freinage indiquait en effet une perte d’énergie inexplicable autrement. Cette importante déduction leur a valu en 1993 le prix Nobel, et ce n’est pas un hasard si cette même année voit le projet Virgo approuvé par le CNRS et l’année suivante par l’INFN italien. La sensibilité requise n’a cependant été atteinte que ç Alain Brillet Aula, 141111e., 36 Reflets de la Physique n°56 Bertrand Desprez récemment, aux USA avec Advanced- LIGO (Laser Interferometer Gravitationalwave Observatory), et en Italie avec Virgo avancé. Lorsque la première détection directe (événement GW150914, c’est-à-dire Gravitational Waves du 14/09/2015) fut annoncée le 11 février 2016, elle survint donc comme une fantastique nouvelle ! Il s’agissait de la collision de deux trous noirs de l’ordre d’une trentaine de masses solaires chacun ; ceci grâce aux deux détecteurs Advanced-LIGO, l’un situé à Livingstone en Louisiane et l’autre à Hanford dans l’État de Washington. Virgo était en pause à cette date et avait donc « raté » cette première ! L’identification de deux événements moins intenses a rapidement suivi, et les quatrième et cinquième détections ont heureusement été effectuées aussi par Virgo, opérationnel à nouveau depuis le premier août 2017. La triple détection permet en effet une bien meilleure localisation de la source et de pointer tout de suite des télescopes dans la direction indiquée. Le dernier événement, GW170817, identifié comme la rencontre de deux étoiles à neutrons, a donc été complété par Bryce Vickmark R. Hahn l’observation de rayonnements dans plusieurs domaines : gammas,X, visible et radio. Des raies observées confirment déjà les hypothèses de formation des éléments lourds dans les étoiles à neutrons et ces contreparties électromagnétiques contraignent en outre fortement les théories alternatives à la relativité générale ; les théories à champ scalaire qui prévoient pour les O.G. une vitesse légèrement inférieure à celle de la lumière semblent en particulier devoir être éliminées. Ces résultats d’une longue recherche ont été récompensés rapidement, par les médailles d’or du CNRS et les prix Nobel 2017. Bien entendu, ces récompenses qui mettent en lumière cinq personnes oublient de très nombreux contributeurs à la construction des interféromètres et à l’analyse des données, indispensables à cette réussite collective impressionnante. Recruté comme ingénieur CNRS, puis comme chercheur au LHA (Laboratoire de l’Horloge Atomique) puis au LAL (Laboratoire de l’Accélérateur Linéaire) d’Orsay, aujourd’hui chercheur émérite, Alain Brillet est spécialiste des lasers ultra stables, à la fois en fréquence et en puissance, pour Thibault Damour Rainer Weiss Barry Barish Kip Thorne Keenan Pepper |