La fusion de trous noirs engendre une onde gravitationnelle. Parfois, sur le chemin de l'onde se dresse une galaxie ou un amas de matière noire, prédite par Fritz Zwicky et découverte par Vera Rubin. Un objet massif, telle une pente montagneuse, réfléchit le signal, et nous parviennent des échos — des copies avec des retards différents.

Une partie de la matière noire pourrait être constituée de trous noirs primordiaux — des objets datant du Big Bang. S'ils sont nombreux, ils modifient sensiblement le paysage des échos gravitationnels, même s'ils ne représentent qu'une infime fraction. Les nouveaux détecteurs, dont l'idée a été développée par Rainer Weiss, mesureront la fréquence et les retards de ces répétitions.

Fait étonnant : le retard entre les échos peut atteindre des mois. Pendant ce temps, la lumière parcourt des dizaines de milliers d'années-lumière, tandis que le signal gravitationnel rampe à peine jusqu'à nous. En comparant l'impulsion initiale et ses copies, les astronomes calculeront la distribution des anciens trous noirs avec plus de précision que n'importe quel télescope.