En 2015, les détecteurs LIGO ont capté la première bouffée d'ondes gravitationnelles — les astronomes ont entendu deux trous noirs entrer en collision loin dans l'espace. Cette ondulation de l'espace-temps nous est parvenue en conservant la forme du signal : comme le son d'une cloche qui aurait traversé des milliards d'années sans se déformer. Mais que se passerait-il si l'espace lui-même était plus complexe que nous le pensons ?
L'un de ces modèles plus complexes est la gravité massive. Dans celle-ci, les ondes gravitationnelles peuvent posséder une masse minuscule, et elles acquièrent alors des « voix » supplémentaires : non pas deux directions d'oscillation habituelles, mais cinq. Une nouvelle étude démontre que parmi cette polyphonie, il existe un ton pur. Les ondes qui ressemblent aux ondes gravitationnelles ordinaires (une propriété que les physiciens appellent hélicité-2) courent toujours à la vitesse de la lumière — peu importe la courbure du fond et la masse des autres modes.
Ce résultat est une bonne nouvelle pour les observateurs. Si nous apprenons à distinguer les types d'ondes gravitationnelles par leur vitesse, le type le plus familier ne nous réservera pas de surprises. Il filera toujours le long de la « règle de lumière », permettant de mesurer les distances dans l'Univers de la manière éprouvée.
Dans la gravité massive, les ondes gravitationnelles « saines » avec hélicité 2 se comportent comme la lumière dans le vide — leur vitesse ne dépend pas du fond, comme si elles avaient un compteur de vitesse intégré affichant toujours 300 000 km/s.