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Astrid Tomczak-Plewka
Quand Albert Einstein prédisait l’existence d’ondes gravitationnelles dans l’univers, c’était une simple théorie. Ce n’est que 100 ans plus tard, le 14 septembre 2015, que l’observatoire d’ondes gravitationnelles LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) parvient pour la première fois à détecter directement des ondes gravitationnelles. Elles se forment lorsque des événements cosmiques libèrent une énergie considérable, par exemple suite à la fusion de trous noirs. A cette époque, Simone Bavera étudiait la physique à l’EPF de Zurich et s’intéressait tout particulièrement à la théorie de la relativité générale d’Einstein. La détection des ondes gravitationnelles, qui a valu plus tard le prix Nobel aux chercheurs, «me passionnait», se souvient-il. «J’assistais à la naissance d’un nouveau domaine de l’astronomie.» Les ondes gravitationnelles ouvrent une nouvelle fenêtre sur l’univers: les objets qui n’émettent aucune lumière, tels que les trous noirs, peuvent désormais être détectés. «Mais la grande question qui reste en suspens est celle de l’origine des trous noirs en fusion. Comment acquièrent-ils par exemple leurs caractéristiques spécifiques, leur taille, leur rotation?» se demande le Tessinois. Et ce sont précisément sur ces questions qu’il s’est penché dans sa thèse de doctorat à l’Université de Genève.
Un étudiant avide de connaissances
Il a étudié la fusion de trous noirs binaires, c’est-à-dire des trous noirs qui apparaissent par paires et sont en orbite l’un autour de l’autre, et a développé un modèle permettant de prédire leurs caractéristiques. Particularité de son approche: il a construit des modèles physiques qu’il compare aux données des observatoires d’ondes gravitationnelles – ce qui était impossible avant 2015. Le doctorant a donc accompli un travail pionnier: «Le travail de Simone était le premier à faire des prédictions théoriques sur la distribution combinée des trois observables: la masse chirp, le spin effectif et le décalage vers le rouge de fusions», écrit son directeur de thèse Anastasios Fragkos. «Sa thèse montre que les corrélations entre ces observables contiennent des signatures importantes des processus physiques sous-jacents qui se produisent lors de la formation de trous noirs binaires. Elles peuvent donc fournir des indications sur l’origine astrophysique de ces derniers.»
Simone Bavera n’est peut-être pas né avec la passion des trous noirs, mais ce qui allait devenir un jour a commencé à germer très tôt durant sa scolarité. «J’étais bon en mathématiques et ne cessais de demander des devoirs supplémentaires à mon professeur», se souvient-il. Un jour, le professeur lui a donné des exercices de logique. «J’ai alors compris que les maths étaient un outil puissant pour comprendre le monde. Je suis rentré chez moi enthousiasmé et en ai parlé à mes parents. Ils m’ont répondu: ‘C’est de la physique et on peut l’étudier à l’EPF’.» Le choix des études était donc réglé.
Comment l’être humain repousse les limites
«Nous n’en sommes qu’aux balbutiements», dit-il avec enthousiasme. «Pourquoi faisons-nous ce que nous faisons? Les êtres humains sont curieux et cherchent à repousser les limites. Nous avons d’abord exploré la Terre, puis nous en sommes sortis pour aller explorer la Lune. La découverte des ondes gravitationnelles a repoussé encore davantage ces limites.»
Simone Bavera travaille encore à l’Université de Genève dans le groupe de son directeur de thèse et dirige une équipe de développement de logiciels permettant de modéliser des étoiles doubles. Même si son travail le passionne: «Ma vie privée est importante pour moi», précise-t-il en souriant. «J’ai besoin de dormir suffisamment et de profiter de mes week-ends.» Il aime bien écouter des podcasts – de préférence de Lex Fridman – cuisiner, explorer les montagnes et voyager. Il y a quelques mois, il était en Laponie suédoise avec sa fiancée. «Je l’ai demandée en mariage sous un froid glacial», raconte-t-il.
Quand il pense à l’avenir, il devient presque poète: «Je souhaite continuer à suivre les traces de la beauté de la vie.» Il va rester à l’Université de Genève au moins jusqu’à la fin de l’été. Et ensuite? «Je suis peut-être arrivé à un moment de ma vie où j’ai besoin de travailler sur des choses plus tangibles.» Il a rédigé une thèse parce qu’il avait constaté, après son master, que ses questions n’avaient toujours pas trouvé de réponses. La thèse a fait surgir de nouvelles questions. «Une nouvelle aventure va peut-être se profiler à l’horizon, avec de nouvelles questions, peut-être même en dehors du milieu universitaire.»