MÉDAILLE D'OR DU CNRS 2017

Thibault Damour, un théoricien talentueux

Thibault Damour, physicien français lui aussi, est né le 7 février 1951 à Lyon. Il entre à l’École normale supérieure (Ulm) et est agrégé de physique en 1974. Il est nommé directeur de recherche au CNRS à l’Observatoire de Paris en 1977, puis professeur à l’Institut des hautes études scientifiques (IHES) de Bures-sur-Yvette (Essonne) en 1989. Il est membre de l’Académie des sciences depuis 1994. Théoricien et spécialiste de la relativité générale, il participe, à partir de 1983, à une interprétation rigoureuse d’observations publiées en 1975 sur un couple d’étoiles à neutrons PSR 1913+16 (pulsars). Ces observations ont mis en évidence pour la première fois, indirectement, la présence d’ondes gravitationnelles, dont Thibault Damour calcule avec précision l’intensité. Des observations radioastronomiques de la lumière émise ont en effet révélé une décroissance lente de la période orbitale (durée nécessaire pour qu'un astre effectue un tour complet autour d’un autre astre) de ce couple, et l’emport d’énergie par une onde gravitationnelle rend exactement compte de cette décroissance. Puis, de 1999 à 2003, il développe un modèle original qui décrit la coalescence de deux trous noirs formant un système double et calcule l’énergie émise lors du rapprochement de ces deux objets. C’est à partir de ces travaux que l’énergie, emportée sous forme d’onde gravitationnelle lors de l’événement GW150914, fut déterminée : cet événement, le plus énergétique jamais observé dans l’Univers, libéra ainsi l’équivalent de l’énergie de masse du triple de celle du Soleil. Ce sont également ces travaux théoriques qui permettent de décrire les phases de la coalescence des deux trous noirs et de préciser l’aspect changeant de l’onde émise au cours de celles-ci : phase spiralante, puis de fusion, puis de relaxation aboutissant à un trou noir unique. Une description aussi précise que possible de l’onde attendue est déterminante pour parvenir à extraire un signal jugé assez convaincant pour être attribué à une onde gravitationnelle, en le distinguant des différents bruits et perturbations qui affectent les mesures.