Ondes gravitationnelles et cartes de galaxies mesurent l'expansion de l'Univers express
L'Univers est en expansion, et chaque amas de galaxies participe à une danse grandiose. Le rythme de cette danse est dicté par la constante de Hubble, mesurée pour la première fois par Edwin Hubble il y a près d'un siècle. Préciser ce chiffre est difficile, car il faut une règle graduée sur des milliards d'années-lumière.
Désormais, les « tambours cosmiques » entrent en scène : les ondes gravitationnelles, qui ébranlent l'espace lors de la collision d'étoiles mortes. Elles portent l'empreinte de la distance sans avoir besoin de la lumière. En comparant l'intensité de deux de ces signaux avec des cartes de millions de galaxies, les scientifiques ont saisi le moment où la danse et le rythme se rejoignent. Ce pic de corrélation, avec une confiance de 5,9 sigma, a donné la vitesse d'expansion : 67 kilomètres par seconde par mégaparsec (une galaxie située à 3 millions d'années-lumière s'éloigne de nous à cette vitesse).
Étonnamment, la méthode a fonctionné même lorsque la position précise de l'une des galaxies restait inconnue. Deux mesures seulement ont ouvert la voie à une règle cosmique indépendante pour l'avenir.
Résumé original
tel que rédigé par les auteurs, en anglais arXiv:2512.15380
We measure for the first time the Hubble constant ($$H_0$$) from the cross-correlation of galaxies and gravitational waves (GW), by applying the $$\textit{Peak Sirens}$$ method. This method consists of finding the peak of the 3D angular cross-spectrum $$C_{\ell}(z,D_L)$$ between the galaxy redshifts ($$z$$) and the GW luminosity distances ($$D_L$$). Using two GW events from the GWTC-3.0 catalog and the GLADE+ galaxy catalog, we make the first detection of the cross-correlation peak at $$5.9\sigma$$ confidence. This signal comes mostly from the best localized event in the catalog, GW190814, which alone provides a $$3.4\sigma$$ significance. Adding also the multimessenger event GW170817, but without using its known redshift, we find $$H_0 = 67^{+18}_{-15}$$ km s$$^{-1}$$Mpc$$^{-1}$$ and the first observational constraint on the GW bias, $$b_{\rm gw} < 4.3$$ at 95% CI. These measurements set the stage for future novel cosmological constraints with this technique.
En astronomie, on détermine les distances grâce à des objets de luminosité connue, appelés « chandelles standard ». Les ondes gravitationnelles fonctionnent autrement : leur intensité renseigne directement sur la distance. C'est pourquoi on a surnommé ces sources « sirènes standard » — un son cosmique qui révèle lui-même à quel point il est loin.