Joseph Hooton Taylor Jr.

Joseph Hooton Taylor

Joseph Hooton Taylor Jr. (né le 29 mars 1941) est un astrophysicien américain. Il a partagé le prix Nobel de physique 1993 avec Russell Alan Hulse « pour la découverte d'un nouveau type de pulsar, une découverte qui a ouvert de nouvelles possibilités pour l'étude de la gravitation ». Il s'agissait de la première détection indirecte d'ondes gravitationnelles, détectées plus tard directement par Barry Barish, Kip Thorne et Rainer Weiss.

Jeunesse et éducation

Taylor est né à Philadelphie de Joseph Hooton Taylor Sr. et Sylvia Evans Taylor, tous deux ayant des racines quakers depuis de nombreuses générations, et a grandi dans le canton de Cinnaminson, dans le New Jersey. Il a fréquenté la Moorestown Friends School à Moorestown, dans le New Jersey, où il excellait en mathématiques.

Il a obtenu une licence (B.A.) en physique au Haverford College en 1963 et un doctorat en astronomie à l'université Harvard en 1968. Après un bref poste de recherche à Harvard, Taylor est allé à l'université du Massachusetts à Amherst, devenant finalement professeur d'astronomie et directeur associé du Five College Radio Astronomy Observatory.

La thèse de Taylor portait sur les mesures d'occultation lunaire. À l'époque où il terminait son doctorat, Jocelyn Bell (qui est également quaker) a découvert les premiers pulsars radio avec un télescope près de Cambridge, en Angleterre.

Carrière

Taylor s'est immédiatement rendu aux télescopes du National Radio Astronomy Observatory à Green Bank, en Virginie-Occidentale, et a participé à la découverte des premiers pulsars trouvés en dehors de Cambridge. Depuis lors, il a travaillé sur tous les aspects de l'astrophysique des pulsars.

En 1974, Hulse et Taylor ont découvert le premier pulsar dans un système binaire, nommé PSR B1913+16 d'après sa position dans le ciel, lors d'un relevé de pulsars à l'observatoire d'Arecibo à Porto Rico. Bien que cela n'ait pas été compris à l'époque, il s'agissait également du premier de ce qu'on appelle maintenant des pulsars recyclés : des étoiles à neutrons qui ont été accélérées à des vitesses de rotation rapides par le transfert de masse sur leurs surfaces depuis une étoile compagnon.

L'orbite de ce système binaire rétrécit lentement à mesure qu'il perd de l'énergie en raison de l'émission de rayonnement gravitationnel, ce qui fait accélérer légèrement sa période orbitale. Le taux de rétrécissement peut être prédit avec précision à partir de la théorie de la relativité générale d'Einstein, et sur une période de trente ans, Taylor et ses collègues ont effectué des mesures qui correspondent à cette prédiction avec une précision bien meilleure qu'un pour cent. Il s'agissait de la première confirmation de l'existence du rayonnement gravitationnel. Il existe maintenant des dizaines de pulsars binaires connus, et des mesures indépendantes ont confirmé les résultats de Taylor.

Taylor a utilisé ce premier pulsar binaire pour effectuer des tests de haute précision de la relativité générale. En travaillant avec son collègue Joel Weisberg, Taylor a utilisé des observations de ce pulsar pour démontrer l'existence d'un rayonnement gravitationnel dans la quantité et avec les propriétés prédites pour la première fois par Albert Einstein. Lui et Hulse ont partagé le prix Nobel de physique (1993) pour la découverte de cet objet. En 1980, il a rejoint l'université de Princeton, où il a été professeur distingué de physique James S. McDonnell, ayant également servi pendant six ans comme doyen de la faculté. Il a pris sa retraite en 2006.

Radioamateurisme

Joe Taylor a obtenu sa licence de radioamateur alors qu'il était adolescent, ce qui l'a conduit au domaine de la radioastronomie. Taylor est bien connu dans le domaine de la communication par signaux faibles des radioamateurs et s'est vu attribuer l'indicatif K1JT par la FCC. Il avait auparavant détenu les indicatifs K2ITP, WA1LXQ, W1HFV et VK2BJX (ce dernier en Australie).

Ses réalisations en tant que radioamateur ont inclus l'organisation d'une « expédition » en avril 2010 pour utiliser le radiotélescope d'Arecibo afin de mener des communications par rebond lunaire avec des amateurs du monde entier en utilisant la voix, le code Morse et les communications numériques.

Il a participé activement au développement de plusieurs programmes informatiques et protocoles de communication, notamment WSPR et WSJT (« Weak Signal/Joe Taylor »), un progiciel et une suite de protocoles qui utilisent des messages générés par ordinateur en conjonction avec des émetteurs-récepteurs radio pour communiquer sur de longues distances avec d'autres opérateurs radioamateurs.

WSJT est utile pour transmettre des messages courts via des méthodes de communication radio non traditionnelles, telles que le rebond lunaire, la diffusion météorique et d'autres chemins à faible rapport signal sur bruit. Il est également utile pour les contacts à très longue distance utilisant des transmissions à très faible puissance.

Taylor est également le co-créateur du mode FT8.

Honneurs et prix

- Prix Heineman de l'American Astronomical Society (1980) (inaugural)

- Membre de l'Académie américaine des arts et des sciences (1982)

- Médaille Henry Draper de l'Académie nationale des sciences (1985)

- Prix John J. Carty pour l'avancement de la science de l'Académie nationale des sciences (1991) (physique)

- Membre de la Société philosophique américaine (1992)

- Prix Golden Plate de l'American Academy of Achievement (1995)

- L'astéroïde 81859 Joetaylor, découvert par LINEAR en 2000, a été nommé à l'occasion de son départ à la retraite en tant que professeur à l'université de Princeton en 2006. La citation officielle de dénomination a été publiée par le Minor Planet Center le 9 novembre 2006 (M.P.C. 57952).

Taylor faisait partie du premier groupe de boursiers MacArthur. Il a siégé à de nombreux conseils, comités et panels, co-présidant le groupe décennal qui a produit le rapport « Astronomie et astrophysique dans le nouveau millénaire » qui a établi les priorités nationales des États-Unis en astronomie et astrophysique pour la période 2000–2010. Il a été invité d'honneur aux Olympiades internationales de physique de 2009.