Une pierre jetée dans l'eau laisse des ronds. Un satellite en orbite autour de la Terre laisse aussi une trace — non pas sur l'eau, mais dans les lois de la physique. Son orbite n'est pas une ligne figée : elle pivote lentement, comme l'aiguille d'une horloge géante. Une partie de cette rotation s'explique par la gravité ordinaire, mais de plus en plus d'indices suggèrent que quelque chose d'autre entre en jeu — quelque chose d'invisible et d'omniprésent.

Ce « quelque chose », c'est la matière noire, une substance mystérieuse qui n'émet ni ne réfléchit la lumière, mais qui attire les étoiles et les galaxies par son poids. Si elle est composée de particules ultralégères (des milliards de fois plus légères que l'électron), alors près de la Terre massive, ces particules s'agglutinent, comme des moucherons autour d'une lampe. En s'agglutinant, elles modifient la force de gravité — comme si un minuscule ressort supplémentaire s'ajoutait à la gravité ordinaire. Ce ressort fait pivoter l'orbite du satellite un peu plus vite ou un peu plus lentement.

Les auteurs de l'étude ont testé cette idée sur le satellite réel LAGEOS II — une sphère dense de la taille d'une grosse pastèque, lancée en 1992 spécifiquement pour mesurer la gravité. Son orbite est connue au centimètre près. Il s'avère que si la matière noire ultralégère existe, son influence devrait être perceptible dans la rotation de l'orbite (les scientifiques appellent cela le décalage du périgée).

Le plus intéressant, c'est que cette méthode fonctionne là où les expériences au sol échouent. Les balances ultra-précises en laboratoire et les horloges atomiques à bord des satellites ne peuvent pas détecter l'influence de ces particules lorsqu'elles interagissent très fortement avec la matière ordinaire. Mais l'orbite de LAGEOS II, elle, le peut. C'est comme essayer d'entendre un murmure dans une pièce bruyante : certains instruments ont les oreilles bouchées, mais le satellite a les oreilles grandes ouvertes.

Ainsi, en observant la danse lente du satellite, on peut sonder les propriétés de ce qui est invisible à tous les télescopes. Et si la rotation de l'orbite s'avère un tout petit peu différente de ce que prédit la physique ordinaire — c'est peut-être le signe tant attendu de la matière noire.