Une petite pièce de monnaie tourne autour d'une lourde boule de bowling. La pièce, c'est un petit trou noir ou une étoile à neutrons, et la boule, c'est un trou noir supermassif au centre d'une galaxie. De telles paires sont appelées « inspirales extrêmes » : le petit objet se rapproche progressivement du grand en spirale, émettant des ondulations dans l'espace-temps — ondes gravitationnelles.
Ces ondulations, trois futurs détecteurs spatiaux s'apprêtent à les capter : LISA, TAIJI et TianQin. Ils devraient entrer en service vers 2035. Chaque instrument est composé de trois satellites volant en triangle et mesurant les moindres variations de distance entre eux. Les scientifiques se sont demandé : dans quelle mesure feraient-ils mieux ensemble que séparément ? Il s'avère qu'un réseau de trois instruments, en un mois d'observations, offre la même précision qu'un seul LISA sur une année entière. La différence est particulièrement nette pour déterminer le point du ciel d'où provient le signal : l'erreur est réduite jusqu'à cent fois.
Ce résultat n'est pas seulement important pour l'astronomie. Plus nous mesurons précisément ces signaux, mieux nous pouvons tester le comportement de la gravité dans les champs les plus intenses — là où la courbure de l'espace-temps devient extrême. Le réseau de détecteurs transforme un « cliché » bref en une carte détaillée, permettant d'explorer les environs d'un trou noir comme jamais auparavant. Et alors, la petite pièce près de la boule de bowling en dira bien plus long.
L'erreur de localisation de la source dans le ciel pour un réseau de trois détecteurs, après un mois d'observations, peut être cent fois plus petite que celle d'un seul LISA.