L'univers violent de Kumiko Kotera

Ce n’est pas le livre d’une jeune femme, ce n’est pas le livre d’une astrophysicienne, c’est le livre d’une jeune femme qui est en même temps une astrophysicienne. Ou l’inverse…En tous cas, c’est le livre de Kumiko Kotera, experte en rayons cosmiques d’ultra-haute énergie et depuis peu toute première directrice du très prestigieux IAP, l’Institut d’astrophysique de Paris.

À ses yeux, l’Univers est d’abord un feu d’artifice permanent. Ce ciel étoilé qui rassurait Kant n’arrête pas d’exploser de partout. Et tout au long de presque trois cents pages qui s’écoulent comme un fleuve tantôt paisible, tantôt tempêtueux, elle « prend par la main » (ce sont ses mots) les visiteurs du spectacle, elle familiarise ses lecteurs avec des dimensions hors de nos catégories, que ce soit en temps ou en espace, changeant d’échelle sans effort, passant des galaxies qui s’entredévorent aux fugaces particules subatomiques, dans ce qui n’est pas un ouvrage de vulgarisation mais un témoignage sur la pratique d’une discipline qui en croise tant d’autres, où des armées de chefs étoilés et de marmitons enthousiastes surveillent presque à l’œil nu la cuisine du ciel, où les impasses théoriques sont sauvées par des observations miraculeuses, où le courage modeste des doctorants compense à point nommé les moment de désarroi des chercheurs chevronnés.

Astres ou astronomes, de Victor Hess montant en ballon pour découvrir les rayons cosmiques en 1912, jusqu’à Pierre Auger décrivant leur transformation en gerbes de particules lorsqu’ils rentrent dans notre atmosphère, les figures se succèdent, complétant pièce après pièce un puzzle qui se précise avec Subrahmanyan Chandrasekhar et Angela Olinto. Il n’y est guère de plus émouvant portrait que celui de Karl Schwartzschild, brillant d’une sombre lumière (comme son nom) à l’aube du 20^e siècle. Ce génial astrophysicien allemand se retrouve en pleine Première guerre mondiale en Argonne puis, dévoré par les poux, sur le front russe, où il aligne équation sur équation au milieu de la boue et du sang. Son intuition : et si l’Univers était courbe ? Lors d’une permission, il assiste à une communication d’Albert Einstein sur ce thème. De retour dans la tranchée, très gravement malade, déjà presque à l’agonie, il rédige la solution à l’équation proposée par Einstein. Il en découle entre autres que l’Univers est plein de « singularités » qu’on appellera bientôt… des trous noirs. Il meurt en 1916, le jour de la publication de son article.

Puis les trous noirs retombent dans leur propre obscurité. En 1939, Robert Oppenheimer s’y intéresse bien un peu, mais il retourne vite à sa bombe atomique. Dans les années 60, des équipes entières d’astronomes anglo-saxons en pressentent des troupeaux entiers, et ce n’est qu’en 2019 qu’on photographiera enfin « l’horizon » d’un trou noir, car, faut-il le préciser, si un trou noir est une étoile qui vient de s’effondrer sur elle-même, tellement dense que rien ne peut s’en échapper, en revanche à ses abords ça s’agite beaucoup.

Comment, à partir de ce remue-ménage localisé, décrire celui, plus large,  de l’Univers ? Peut-être en tissant une toile d’araignée à sa mesure… C’est un peu ce qu’entreprennent les astrophysiciens actuels, et Kumiko Kotera n’est pas en reste, l’une des animatrices du plus grand projet à ce jour de détection de signaux venus du fond des âges, GRAND (Giant Radio Array for Neutrino Detection), qui déploie ses forêts de capteurs depuis les montagnes du désert de Gobi, en Chine, jusqu’aux cuves d’eau semées dans la pampa argentine, en passant par les détecteurs de Nançay, en Sologne, le tout en liaison avec les piégeurs de lumières Tcherenkov emprisonnés dans la glace du Pôle Sud ou dans les abysses de la Méditerranée grecque, les cuves de Kamiokande au Japon, les lasers multikilomètres de Ligo aux États-Unis et de Virgo à Pise…

Pourquoi faire ainsi feu de tout bois ? Imaginez deux pulsars s’entredévorant, avec dans l’idée de se transformer en trou noir, il y a 130 millions d’années du côté d’Andromède, provoquant une explosion (sursaut gamma) telle qu’elle déforme l’espace-temps, comme un caillou crée des rides à la surface d’un lac. Les rayons cosmiques qu’elle émet finiront par arriver sur Terre, mais avec de multiples zig-zags qui rendent indétectable leur point de départ. Oui, mais si on détecte au même moment un frémissement d’ondes gravitationnelles et aussi un gros arrivage de neutrinos, qui eux voyagent en ligne droite, on aura à la fois l’évènement, le lieu et l’heure… On tiendrait enfin, descriptible, mesurable, une déformation de l’espace-temps, un de ces fameux plis qui ont tant de mal à se faire accepter par ceux de nos cerveaux darwiniens. C’est dans l’espoir de ce moment tant attendu que tous ces efforts sont déployés.

Nous n’avons pas évoqué le dixième de tous ceux qui ont apporté leur pierre à l’édifice, mais c’est comme pour l’Univers, on ne peut pas tout décrire en quelques lignes. Signalons cependant que chaque chapitre du livre de Kumiko Kotera comporte en exergue une citation littéraire, dans sa langue d’origine : John Keats, Sei Shonagon, Alexandre Dumas, Fernando Pessoa, Jean Giraudoux, Jean-Paul Sartre, Johann Wolfgang von Goethe, Julien Gracq, Richard Brautigan, Sylvia Plath, Nancy Huston… Un jour viendra sûrement où des penseurs en sciences humaines pourront convoquer avec la même aisance les plus grandes figures de l’histoire des sciences.