Le faisceau d'une lampe de poche glisse sur un verre irrégulier. Le verre, ce sont les amas massifs de galaxies, et la lampe de poche, c'est la lumière ancienne née peu après le Big Bang. En passant près de ces amas, la lumière ne se contente pas de les contourner comme l'eau contourne une pierre. Sa trajectoire se déplace légèrement sur le côté, et l'ampleur du déplacement dépend de la façon dont la lumière est « tordue » — vers la droite ou vers la gauche. C'est comme un ballon de football qui dévie en vol à cause de sa rotation. En astrophysique, ce comportement est appelé effet Magnus optique.

Les auteurs de l'étude ont appliqué cette idée au lentillage gravitationnel — le phénomène par lequel les corps massifs courbent le trajet de la lumière. Ils ont examiné le rayonnement fossile (le fond diffus cosmologique) — cette faible lueur laissée par l'Univers chaud primordial. Habituellement, on mesure sa température et sa polarisation linéaire. Mais les chercheurs ont montré que si l'on tient compte du déplacement transversal du faisceau, une polarisation circulaire doit également apparaître dans le rayonnement — la lumière commence à tourner en spirale. La raison en est que les ondes à rotation gauche et droite nous parviennent de points légèrement différents de la dernière diffusion — cette « paroi » lointaine où la lumière a pu pour la première fois voyager librement.

Ce mécanisme n'est pas une simple curiosité mathématique. Il relie deux étapes de l'histoire de l'Univers : le moment où il est devenu transparent et l'époque de la formation de la structure à grande échelle — les galaxies et leurs amas. Un jour, des détecteurs ultra-sensibles pourront capter ce faible signal, et nous obtiendrons alors un nouvel outil pour étudier la toile invisible de matière noire et de l'énergie sombre.