En 2015, deux installations géantes aux États-Unis ont capté un frémissement de l'espace : une onde gravitationnelle provenant de la collision de trous noirs. Depuis, de tels signaux sont détectés régulièrement, mais les détecteurs eux-mêmes sont énormes : leurs bras s'étendent sur des kilomètres. Aujourd'hui, un groupe de physiciens propose de revenir à une vieille idée : utiliser une barre métallique massive qui vibre comme une cloche lorsqu'une onde la traverse.
Dans le nouveau schéma, la barre est placée à l'intérieur d'une cavité où sont piégés de la lumière et quelques atomes. L'onde gravitationnelle fait osciller la barre, et son mouvement est transmis aux atomes. Ceux-ci commencent à émettre des photons — et cette lumière peut être détectée. La principale innovation : la fréquence d'oscillation de la barre peut être ajustée pour que les atomes émettent des photons particulièrement volontiers. C'est un peu comme régler un récepteur radio sur la bonne fréquence — le signal devient plus fort et plus visible.
Cette approche pourrait rendre les détecteurs d'ondes gravitationnelles plus petits et plus sensibles. Au lieu de tunnels à vide géants, une installation compacte de la taille d'une pièce. Cela ouvrirait la voie à un réseau d'instruments peu coûteux capables de capter les signaux de fusions d'étoiles à neutrons et d'autres cataclysmes dans l'Univers.
Les premiers détecteurs d'ondes gravitationnelles étaient en réalité de massifs cylindres d'aluminium pesant des tonnes — on les refroidissait presque au zéro absolu et on écoutait leur sonnerie.
Dans le film « Interstellar », les héros utilisent des anomalies gravitationnelles pour communiquer à travers le temps — un peu comme dans le nouveau dispositif où l'onde pilote l'émission des atomes.