Pour la première fois, l’Univers laisse entendre un bruit de fond

Pour la première fois, l'Univers laisse entendre un bruit de fond. Une méthode de détection unique et un nouveau mystère à élucider.

Cela faisait près d’un quart de siècle que les astronomes tentaient de l’obtenir : le bruit de fond émis par un tourbillon de trous noirs a pu être identifié et capturé grâce à une technique inédite de détection des ondes gravitationnelles. Une grande première que l’on doit à une collaboration des plus grands radiotélescopes du monde de l’International Puslar Timing Array (IPTA). Pour les chercheurs, cette vibration a même été captée avec « la précision d’une horloge ».

Pour la première fois, l’Univers laisse entendre un bruit de fond

C’est Albert Einstein qui, en 1916, les avait prédites. Cent ans plus tard, elles sont enfin détectées. Ces ondes gravitationnelles sont d’infimes déformations de l’espace-temps se propageant à la vitesse de la lumière. Elles prennent naissance suite à de violents événements cosmiques, comme la collision de deux trous noirs, mais affichent pourtant un signal très faible.

En 2015, les détecteurs d’ondes gravitationnelles Ligo (Etats-Unis) et Virgo (Europe) captaient le frémissement extrêmement bref – moins d’une seconde – de collisions entre des trous noirs. Aujourd’hui, ce sont des trous noirs de « plusieurs millions à plusieurs milliards de fois la masse du Soleil » qui se sont fait entendre, comme l’explique Gilles Theureau, astronome à l’Observatoire de Paris-PSL, qui a coordonné les travaux français.

Une méthode de détection unique et un nouveau mystère à élucider

C’est grâce à des pulsars de la Voie Lactée que les scientifiques ont pu détecter ces ondes. À chaque rotation de ces étoiles, ces dernières envoient des « bip » très réguliers, agissant comme de « remarquables horloges naturelles », selon Lucas Guillemot, du Laboratoire de physique et de chimie de l’environnement et de l’espace (LPC2E). Les experts ont répertorié plusieurs groupes de pulsars pour créer un « maillage céleste » dans l’espace-temps et repérer ainsi un infime dérèglement, signe de la présence d’ondes gravitationnelles.

Mais quelle peut donc bien être la source de ces ondes ? L’hypothèse la plus vraisemblable, à ce stade, semble être des couples de trous noirs supermassifs « prêts à se percuter », selon Gilles Theureau. Pour Michael Keith, du réseau européen EPTA (European Pulsing Timing Array), on dirait un « restaurant bruyant avec beaucoup de gens parlant autour de vous ». Pour l’heure, malheureusement, impossible de connaître le nombre de trous noirs impliqués. « Nous ouvrons une nouvelle fenêtre sur l’univers », conclut, ravi, Gilles Theureau. Un nouveau mystère qui ne demande qu’à être élucidé.