En annonçant, le 11 février 2016, la première découverte d’un signal extraterrestre d’un nouveau type, observé dans deux détecteurs aux Etats-Unis, le millier de physiciens auteurs de l’exploit affirmaient ouvrir une nouvelle fenêtre sur le cosmos. Promesse tenue.
On connaît la large gamme des rayonnements électromagnétiques : rayons X, lumière visible, ultraviolet, infrarouge, radio, gamma… qui révèlent étoiles, galaxies ou planètes, et en décortiquent aussi les compositions et les évolutions. On connaît également les neutrinos, particules fugaces provenant du cœur de réactions violentes des étoiles ou autres cataclysmes violents. Désormais, à leurs côtés, il faudra compter sur de nouvelles ondes, dites « gravitationnelles.
Elles sont le témoin de déformations de l’espace-temps causées par des mouvements d’objets très massifs et compacts comme les trous noirs, par définition invisibles, faute de rayonnement électromagnétique. Ces ondes sont des messagères cruciales pour comprendre l’histoire des galaxies. Elles renseignent sur leurs sources ou sur l’importance du processus de fusion-destruction-création qui leur donne naissance. Elles informent aussi sur les débuts de l’Univers tout autant que sur son avenir, c’est-à-dire sa vitesse d’expansion. Elles permettent également de tester la solidité de la relativité générale dans des situations extrêmes.
« C’est une astronomie fantastique. Cent ans après la prédiction d’[Albert] Einstein [qui a eu lieu, en réalité, en 1916] de l’existence de ces ondes dans le cadre de la relativité générale, nous avons rendu visibles ces choses invisibles, salue Marica Branchesi, professeure à l’Institut des sciences du Gran Sasso, en Italie. Ces ondes n’interagissent avec presque rien et sont donc difficiles à détecter. Mais si on y arrive, alors cela veut dire que nous sommes sensibles à des choses qui ont voyagé longtemps. » « Nous sommes comme Galilée avec sa lunette. On a de nouveaux instruments pour découvrir de nouveaux objets », complète Simone Mastrogiovanni, chercheur à l’Institut national de physique nucléaire italien.
« Construire une nouvelle discipline »
L’enthousiasme n’est pas surjoué. Au moment où vous lirez ces lignes, près de 250 ondes gravitationnelles auront été détectées. Il y en a eu 90 lors des trois premières campagnes menées depuis 2015. Et près de 160 « candidates » lors de la quatrième campagne, commencée en mai 2023. C’est seulement à l’été 2025 que ces observations seront confirmées, lors de la publication du nouveau catalogue, mais il est probable que peu disparaissent d’ici là.
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