Les ondes gravitationnelles affinent la mesure de l'expansion cosmique express
Mesurer l'expansion de l'univers, c'est un peu chronométrer une course alors que la piste s'étire. Les fusions d'étoiles à neutrons servent de sirènes standard : leurs ondes gravitationnelles émettent un « volume » connu, donc un signal plus faible signifie une distance plus grande.
Une nouvelle étude a associé la sirène de la fusion GW170817 à une carte de galaxies traçant la matière, y compris la matière noire (cette masse invisible détectée pour la première fois par Vera Rubin). Résultat : la constante de Hubble (nommée d'après Edwin Hubble) est de 67,9 km/s par mégaparsec — une galaxie située à 3,26 millions d'années-lumière s'éloigne donc à cette vitesse — avec une incertitude de seulement 6,4 %.
Cette valeur apaise une dispute cosmique : la lueur résiduelle de l'univers primordial suggère une expansion plus lente, tandis que les étoiles explosant à proximité indiquent une expansion plus rapide. La nouvelle valeur se situe entre les deux, soulignant la force des méthodes croisées. Remarquablement, les ondulations de l'espace-temps de GW170817 ont fait vibrer nos détecteurs d'une amplitude inférieure à la largeur d'un proton, et pourtant elles ont permis de mesurer la croissance de l'univers.
Le terme « sirène standard » fait écho à « chandelle standard », mais là où les chandelles utilisent la lumière, les sirènes utilisent les ondes gravitationnelles — une torsion astucieuse d'un vieux yardstick cosmique.