Au centre d'un immense entonnoir qui aspire tout autour de lui, une petite boule tombe en spirale. Tandis qu'elle tournoie, un grondement grave naît — c'est l'espace lui-même qui vibre, et nous appelons cette vibration ondes gravitationnelles. Leur fréquence augmente, le ton s'élève — tout comme le son de la sirène d'une voiture qui passe. En réalité, le rôle de l'entonnoir est joué par un trou noir, et celui de la boule par une étoile à neutrons ou un petit trou noir. Les paires avec une énorme différence de masse sont appelées extrêmes.

Mais le tissu même de l'entonnoir n'est peut-être pas parfaitement lisse. Sous un fort grossissement, il pourrait se révéler granuleux, comme du papier de verre. Une telle granulosité est prédite par les théories de la gravité quantique : à des distances ultra-petites, l'espace cesse d'être continu. Les auteurs de la nouvelle étude ont vérifié si nous pourrions entendre cette granulosité dans le grondement d'une étoile en chute. Ils ont pris un modèle de trou noir quantique en rotation (appelé qOS) et calculé comment un minuscule ajout quantique — le paramètre α — décale la phase de l'onde. Deux musiciens jouent la même mélodie, mais l'un est légèrement en retard. Au bout d'une minute, la différence devient perceptible. Ici, c'est pareil : sur des mois d'approche, un décalage s'accumule, que l'on peut détecter.

Le résultat s'est avéré double. D'un côté, le décalage quantique s'accumule effectivement et entre dans la zone de sensibilité du futur détecteur LISA. De l'autre, la rotation du trou noir agit comme un lubrifiant : plus il tourne vite, plus la « ondulation » quantique se manifeste faiblement. Un courant rapide masque les irrégularités du fond — ici, c'est la même chose. Par conséquent, pour entendre le murmure quantique, les astronomes devront mesurer très précisément la rotation du trou noir. Sinon, le signal pourrait tout simplement passer inaperçu.

Ainsi, les plus grands objets de l'Univers — les trous noirs — pourraient devenir un microscope pour la structure la plus fine de l'espace. L'étoile en chute, telle une aiguille sur un vieux phonographe, nous joue une mélodie dans laquelle sont encodées les lois du monde quantique. Et dans le grondement de cet entonnoir, nous espérons entendre le murmure discret de la granulosité quantique.