Un orchestre lointain joue une symphonie, mais l'enregistrement est plein de parasites. La mélodie est écrite pour deux instruments, pourtant un troisième voix semble émerger du bruit — douce et inconnue. C'est ainsi que les astrophysiciens écoutent les ondes gravitationnelles, cherchant à déceler les moindres écarts par rapport aux prédictions d'Einstein.

En 2017, les détecteurs LIGO et Virgo ont capté un signal provenant de la fusion de deux étoiles à neutrons — un événement nommé GW170817. Avec l'onde est arrivé un sursaut gamma, que les astronomes ont suivi pendant des semaines. Ce sursaut a permis de déterminer précisément l'orientation de l'onde dans l'espace — sa polarisation. Auparavant, cet angle restait inconnu, mais désormais il constitue une contrainte stricte pour toute théorie tentant d'améliorer la gravité.

Les chercheurs ont ajouté trois nouveaux paramètres à la forme standard du signal. L'un correspondait à une « respiration » scalaire — une pulsation supplémentaire qui modifie le volume, et non la forme de l'espace. Les deux autres modifiaient les modes tenseurs habituels. Il s'est avéré que l'ajout scalaire est à peine perceptible, mais le tableau général penche toujours en faveur de la simplicité : le signal einsteinien pur explique les données mieux que le modèle étendu.

Le principal résultat n'est pas qu'Einstein a encore raison. C'est l'analyse conjointe des signaux gravitationnels et électromagnétiques qui devient un outil puissant. La contrainte sur l'angle de polarisation, obtenue à partir de la rémanence, a amélioré la précision de l'estimation des paramètres non standard de 30 à 60 %. De futures observations, où l'on pourra détecter à la fois l'onde et la lumière d'un même événement, pourront tester les hypothèses les plus audacieuses sur la nature de la gravitation. Et alors, la troisième voix de l'orchestre lointain soit deviendra plus claire, soit se dissipera définitivement dans le bruit.