S. Chandrasekhar : l'homme qui a expliqué comment meurent les étoiles

S. CHANDRASEKHAR - Oui, les étoiles peuvent mourir. L'astrophysicien Chandrasekhar l'a démontré il y a déjà des décennies. Ce jeudi 19 octobre, Google lui a rendu hommage.

[Mis à jour le 19 octobre 2017 à 23h43] Il fut le premier à démontré que les étoiles ont une vie et qu'elle connaissent la mort. Sa découverte lui a valut le prix Nobel de physique et des centaines de publications. Subrahmanyan Chandrasekhar est né un 19 octobre 1910, et passé sa vie a étudier et comprendre les phénomènes des étoiles à neutrons et des trous noirs. Ce jeudi 19 octobre, Google lui rendait hommage au nom de ses découvertes et de sa carrière. Pourtant, les publications scientifiques de Chandrasekhar sont mal acceptées à l'époque. Subrahmanyan Chandrasekhar est-il sous-estimé dans l'histoire des sciences ? S'il n'a pas l'aura d'un Einstein, cet astrophysicien a pourtant considérablement fait évoluer, au cours du XXe siècle, l'état de nos connaissances sur l'univers, la matière, les forces et plus spécifiquement sur les étoiles. Il a établi d'incroyables postulats dans les années 1930 sur "la morte des astres. Les travaux de Chandrasekhar ont été les premiers à reposer sur les lois dites de la relativité restreinte : le scientifique avançait une idée folle pour l'époque : au-delà d'une certaine masse, la gravité est contrée par la pression de dégénérescence des électrons et cela peut conduire une étoile à une fin exceptionnelle.

Alors que la communauté des astrophysiciens pensait que toutes les étoiles terminaient leur existence en "naine blanche", c'est à dire en astre très dense, très lourd et très petit, Subrahmanyan Chandrasekhar a découvert que non, les étoiles n'étaient pas éternelles et qu'elles pouvaient "mourir". Une telle hypothèse sera commentée, alors, par l'éminent Eddington par cette phrase sentencieuse : "Je pense qu'il doit exister une loi de la nature qui empêche une étoile de se comporter de façon aussi absurde".

S. Chandrasekhar célébré par Google

Et pourtant, c'est cette hypothèse qui est considérée comme la plus juste par la science aujourd'hui : selon le calcul établi par Subrahmanyan Chandrasekhar, lorsqu'une naine blanche atteint 1,44 fois la masse de notre soleil, elle s'effondre, ce qui peut produire un trou noir ou bien une étoile à neutrons. L'astrophysicien a expliqué comment évoluaient ces étoiles, constituées de matière dégénérée. Les naines blanches, étoile ayant la masse de notre soleil pour des dimensions comparables à celles de la Terre, ont des caractéristiques singulières : leur masse augmente avec le temps et leur taille se réduit, faisant augmenter leur température jusqu'à ce que le carbone de l'astre se mette à fusionner. L'énergie libérée est alors si importante qu'elle peut produire une supernova. C'est d'ailleurs ce phénomène qui est illustré par le "Doodle" de Google ce jeudi 19 octobre. 

Subrahmanyan Chandrasekhar est aussi l'homme qui a donné les premières explications sur comment notre soleil a été formé. Il a aussi été le premier a expliqué scientifiquement que l'étoile autour de laquelle tourne la Terre allait finir par mourir. A l'échelle de l'Humanité, il s'agit d'une vraie révolution de la pensée.

Ce scientifique a donc marqué toute une génération d'astrophysiciens. Plus connu sous le nom de "Chandra", l'astrophysicien était né le 19 octobre 1910 à Lahore, en Inde. Il a ensuite commencé ses études à Chennai, dans le sud-est de l'Inde, avant de les poursuivre au Royaume-Uni. Il émigre ensuite aux États-Unis et obtient un poste à l'université de Chicago de 1937 jusqu'à sa mort en 1995. Il a ainsi supervisé les thèses de 51 étudiants, tout au long de sa carrière. Dès 1946, il prédit l'émission de lumière polarisée depuis les bords des étoiles. Ses travaux seront plus tard utilisés par plusieurs astronomes pour étudier les étoiles et l'émission de lumière polarisée. S. Chandrasekhar a donné son nom à la masse de Chandrasekhar, ou limite de Chandrasekhar. Une mesure déterminée par l'astrophysicien et qui correspond à la masse d'une naine blanche, autrement dit une étoile morte.

S. Chandrasekhar, un Nobel contrarié

Ses travaux sur la structure interne des étoiles vaudront à S. Chandrasekhar le prix Nobel de physique en 1983. Une consécration pour cet astrophysicien, mais qui prendra la mesure, avec cette récompense, de la réception parcellaire de ses recherches par la communauté scientifique. Il regrettera en effet que ce ne soit pas l'ensemble de ses travaux qui auront poussé le Comité Nobel à le choisir, mais seulement la partie la plus l'évolution des étoiles et le transfert radioactif, sans doute la plus accessible. Chandrasekhar se permettra toutefois, à la tribune du Nobel, lors de la réception de son prix, de signaler ce manquement en parlant de ses autres travaux, notamment sur les trous noirs et l'hydrodynamique.

Plusieurs études sur le phénomène des trous noirs

Au cours de sa carrière, Subrahmanyan Chandrasekhar a rédigé plus de 300 articles scientifiques et reçu de nombreuses distinctions, telles que le prix Rumfors, la médaille d'or de la Royal Astronomical Society, ou encore la prestigieuse National Medal of Science. Son nom a également été donné à l'astéroïde Chandra, ainsi qu'au télescope spatial de la NASA, en 1999. Très investi dans son métier, S.Chandrasekhar a également été rédacteur en chef de la revue "Astrophysical Journal", entre 1952 et 1971. Cette revue est aujourd'hui considérée comme une référence en matière d'astrophysique. Chandrasekhar s'est aussi intéressé de près au phénomène des trous noirs. L'astrophysicien a ainsi publié une monographie intitulée "The Mathematical Theory of Black Holes", en reprenant les équations établies par Einstein.