La chasse aux géants invisibles express
Une immense salle où résonnent simultanément des centaines d'orchestres. Au milieu de ce vacarme, il faut distinguer un duo bien précis : deux trous noirs supermassifs qui tournent l'un autour de l'autre dans une galaxie lointaine. C'est exactement ainsi que fonctionnent les réseaux de chronométrage de pulsars : ils écoutent le « bourdonnement » de tout le ciel, créé par les ondes gravitationnelles émises par de nombreuses paires de ce type.
Mais voilà que l'orchestre commence à jouer plus doucement, et une partie solo émerge du bruit de fond. Elle est assez forte pour être distinguée. Selon les calculs, la probabilité de capter un tel signal dans les 5 prochaines années est d'environ 38 %, et dans 10 ans, elle atteindra 51 %. Cependant, entendre ne suffit pas. Il faut aussi pointer du doigt la galaxie en question parmi des milliers d'autres dans une vaste région du ciel. Cette région peut s'étendre sur des centaines de degrés carrés, soit l'équivalent de plusieurs centaines de disques lunaires.
Pour ne pas toutes les passer en revue, les astronomes ont imaginé un système de classement. Ils commencent par écarter les galaxies dont les propriétés ne correspondent pas à ce que les ondes gravitationnelles ont révélé sur la masse et la distance de la paire de trous noirs. Ensuite, ils trient les galaxies restantes selon la probabilité qu'elles abritent le duo. Si le catalogue contient des données sur la masse du trou noir central et le décalage vers le rouge (le décalage du spectre dû à l'expansion de l'Univers), la méthode fonctionne parfaitement : près de la moitié des candidats sont éliminés. Mais lorsqu'on ne peut se fier qu'à la luminosité apparente de la galaxie, l'efficacité chute brutalement.
La chasse ne fait donc que commencer. Chaque année, les réseaux entendront des signaux de plus en plus faibles, et la zone de recherche se resserrera, comme le faisceau d'une lampe de poche que l'on focalise progressivement. Et un jour, ce faisceau se posera sur une seule galaxie, où deux géants invisibles dansent une valse.
Les trous noirs supermassifs au centre des galaxies peuvent peser l'équivalent de milliards de soleils, mais leur danse génère des ondes gravitationnelles avec une période de plusieurs années — si lentes qu'un seul « battement » dure plus longtemps qu'une vie humaine.
Dans le roman « Contact » de Carl Sagan, l'héroïne entend un signal rythmique venu de l'espace — n'est-ce pas du chronométrage de pulsars, sauf qu'au lieu de trous noirs, il y avait des ingénieurs d'une civilisation lointaine ?