Neil Turok, directeur de l’Institut Périmètre, et Steffen Gielen, ancien postdoctorant à l’Institut, ont remporté le 2^e prix lors de la remise annuelle des prix de cosmologie Buchalter pour leurs travaux sur la naissance de l’univers.

Des chercheurs de l’Institut Périmètre ont reçu des prix Buchalter au cours de chacune des 4 années d’existence de ces prix. Cette année, le 2^e prix a été attribué à M. Turok et Gielen pour leur article intitulé Perfect Quantum Cosmological Bounce (Rebond cosmologique quantique parfait), qui porte sur l’hypothèse d’un « grand rebond ».

Des chercheurs affiliés à l’Institut Périmètre ont également remporté le 3^e prix : le professeur associé Cliff Burgess et le doctorant associé Peter Hayman ont partagé ce prix avec 3 autres collaborateurs pour leur article intitulé Magnon Inflation: Slow Roll with Steep Potentials (Inflation et magnons : déroulement lent avec des potentiels élevés).

Lasha Berezhiani, de l’Institut Max-Planck de physique, et Justin Khoury, de l’Université de la Pennsylvanie, se sont mérité le 1^er prix pour leur article intitulé Theory of Dark Matter Superfluidity (Théorie de la suprafluidité de la matière sombre).

UN PUISSANT REBOND

Malgré la grande popularité de la théorie du Big Bang, d’autres idées ont cours sur la manière dont notre univers a commencé. La cosmologie du « grand rebond » postule qu’un univers précédent s’est contracté dans un grand effondrement menant au Big Bang qui a marqué le commencement de l’univers actuel.

Les travaux de MM. Turok et Gielen font intervenir la mécanique quantique dans le scénario. Ils montrent comment un univers précédent a pu s’approcher du point de singularité puis le franchir juste avant le Big Bang.

Le jury des prix Buchalter a déclaré qu’il s’agit de « travaux importants montrant qu’une combinaison de la physique quantique et de la relativité générale prédit un rebond constituant une transition harmonieuse entre l’effondrement précédent de l’univers et le début d’une nouvelle expansion » [traduction].

Ari Buchalter, Ph.D., astrophysicien devenu entrepreneur, a créé ces prix en 2014 afin d’encourager la recherche de pointe sur des questions fondamentales à propos de l’univers.

« J’aimerais remercier M. Buchalter d’avoir créé ces prix, qui encouragent l’émergence de nouvelles idées, a déclaré Neil Turok. Nos travaux constituaient une première tentative de brosser un tableau de la cosmologie plus simple et davantage prédictif. Ce nouveau point de vue nous a déjà appris énormément de choses, en révélant des lacunes de théories populaires et en suggérant de nouvelles avenues de recherche très prometteuses. Ne manquez pas la suite! » [traduction]

Steffen Gielen, qui est entré ce mois-ci en fonction comme chercheur boursier à l’Université de Nottingham, a déclaré que ce prix constituait non seulement une reconnaissance de réalisations passées, mais une motivation à poursuivre des travaux dans cette voie.

« Je crois, a-t-il ajouté, que ce prix reconnaît le besoin de nouvelles idées sur l’univers primitif qui vont au-delà de la théorie établie d’un Big Bang suivi d’une inflation cosmique.

« Ce prix constitue un encouragement à développer notre modèle jusqu’à un stade où il pourra vraiment remettre en question les idées dominantes en cosmologie. » [traduction]

L’Institut Périmètre est rapidement devenu un centre mondial des nouvelles idées cosmologiques de « rebond », comme en témoigne l’atelier Bounce Scenarios in Cosmology (Scénarios de rebond en cosmologie) organisé à l’Institut en juin dernier.

Des recherches subséquentes, qui ont amené Neil Turok et ses collaborateurs Job Feldbrugge et Jean-Luc Lehners à réfuter 2 propositions connues sur l’origine de l’univers, ont été récemment soulignées à titre de « Suggestion du rédacteur en chef » dans la revue Physical Review D.

UN PALMARÈS IMPRESSIONNANT

Remis lors de la réunion annuelle de la Société américaine d’astronomie, les prix Buchalter de cosmologie récompensent de nouvelles idées ou découvertes susceptibles de produire des percées dans notre compréhension de l’origine, de la structure et de l’évolution de l’univers.

C’est la 4^e année que des chercheurs rattachés à l’Institut Périmètre reçoivent des prix Buchalter. En 2016, Elliot Nelson, postdoctorant à l’Institut Périmètre, a remporté le 2^e prix, alors que Cliff Burgess a été l’un des lauréats du 3^e prix.

En 2015, le 1^er prix est allé à Julian Barbour, Tim Koslowski et Flavio Mercati, postdoctorant à l’Institut Périmètre, pour leur article intitulé Identification of a gravitational arrow of time (Identification d’une flèche du temps gravitationnelle). De plus, les chercheurs Niayesh Afshordi et Elliot Nelson de l’Institut Périmètre ont remporté le 3^e prix pour des travaux qui faisaient appel à la courbure de l’univers entier pour étudier la physique des particules.

En 2014, première année des prix Buchalter, le 1^er prix a été attribué à Lee Smolin, professeur à l’Institut Périmètre, et à sa collaboratrice Marina Cortês pour leur article intitulé The universe as a process of unique events (L’univers : une succession d’événements singuliers). De plus, les chercheurs Matthew Johnson et Luis Lehner de l’Institut Périmètre ont partagé le 3^e prix avec leurs co-auteurs pour leurs travaux de simulation de collisions de bulles cosmiques.