Un album contenant des centaines de photos de famille renferme de nombreuses histoires. Si l'on examine chaque cliché séparément, on pourrait facilement croire que l'oncle est un véritable géant : ce jour-là, il se tenait sur une marche plus haute que les autres. Mais en feuilletant tout l'album, on comprend vite que sa taille est tout à fait ordinaire, c'est juste que la marche apparaît sur quelques photos.

C'est un peu comme cela que fonctionnent les détecteurs d'ondes gravitationnelles. Chaque sursaut enregistré est un « cliché » unique d'une catastrophe lointaine : la fusion de deux trous noirs ou d'étoiles à neutrons. À partir de la forme de l'onde, les scientifiques reconstituent ce qu'étaient ces objets : leur masse, leur vitesse de rotation, leur distance. Mais un signal isolé contient toujours une ambiguïté, comme une ombre sur un mur. Les méthodes habituelles donnent une estimation qui peut systématiquement dévier, un peu comme un appareil photo dont l'objectif serait légèrement de travers.

Les auteurs de l'étude proposent de ne pas examiner les clichés un par un, mais d'en assembler une vue d'ensemble : une analyse conjointe de tout le catalogue d'observations. Cette approche est dite hiérarchique : d'abord, on dégage des tendances générales à partir de nombreux événements, puis on les utilise pour affiner chaque mesure individuelle. C'est comme si vous compreniez d'abord que tous les membres de la famille sont de taille moyenne, et seulement ensuite vous remarquiez que, sur cette photo, l'oncle se tenait simplement sur un tabouret.

En utilisant les données des détecteurs LIGO, Virgo et KAGRA, les chercheurs ont montré que sans cette analyse de population, l'interprétation des observations d'ondes gravitationnelles reste peu fiable. Un signal isolé n'est qu'un fragment ; l'ensemble ne se révèle que lorsque l'on rassemble tout l'album.