Le bourdonnement de l'Univers et la carte des galaxies express
Les pulsars sont des balises dans l'Univers : leurs impulsions radio arrivent avec une précision d'horloge. Lorsqu'une ondulation de l'espace-temps passe entre nous et un pulsar, les impulsions sont légèrement retardées ou avancées. Les astronomes suivent des dizaines de pulsars et écoutent comment cette ondulation – un bourdonnement de basse fréquence – perturbe leur rythme. C'est ainsi qu'ils cherchent les ondes gravitationnelles, produites par exemple par des paires de trous noirs supermassifs au centre des galaxies.
Ce bourdonnement ne devrait pas être parfaitement uniforme : si les ondes proviennent des amas de galaxies les plus proches, leur contribution devrait être plus forte dans cette direction du ciel. Les auteurs ont pris la carte des galaxies du catalogue 2MPZ – en gros, une photographie du voisinage jusqu'à environ deux milliards d'années-lumière – et l'ont intégrée dans un modèle mathématique qui décrit comment les pulsars « entendent » ce bourdonnement. Il s'avère que la carte n'apporte presque rien : les données de NANOGrav sur 15 ans ne montrent aucune corrélation notable entre le bourdonnement et la disposition des galaxies.
Par conséquent, la source des ondes gravitationnelles est soit plus lointaine, soit répartie plus uniformément que les galaxies de notre carte. Pour l'instant, on ne peut que borner supérieurement la part du bourdonnement qui reproduit la structure du catalogue 2MPZ. À l'avenir, avec des cartes plus détaillées et des observations plus longues, cette méthode pourrait permettre de discerner des « voix » individuelles dans le bruit de fond.
Le catalogue 2MPZ contient près d'un million de galaxies, et toutes tiendraient sur une carte que l'on pourrait déplier sur une table – mais chaque point de cette carte est à des milliards d'années-lumière de nous.