Les ondes gravitationnelles sont des oscillations de la trame même de l'espace-temps, semblables aux vibrations d'une corde cosmique géante. Les détecteurs ordinaires, tels que LIGO et Virgo, captent les « notes » à basse fréquence — les perturbations provenant de la fusion de trous noirs massifs de masses stellaires. Cependant, il existe aussi des ondes gravitationnelles à haute fréquence — des frémissements ultra-rapides avec des fréquences dans la gamme des méga- et gigahertz. Leur source présumée est constituée de trous noirs primordiaux de taille microscopique, des objets hypothétiques nés dans les conditions extrêmes qui ont suivi le Big Bang.

Le mécanisme de conversion de ces perturbations gravitationnelles en un signal observable repose sur un effet prédit dans le cadre de la relativité générale : lorsqu'une onde gravitationnelle traverse une région avec un champ magnétique, une partie de son énergie est convertie en rayonnement électromagnétique — des ondes radio. On peut se représenter cela comme une guitare acoustique branchée sur un amplificateur : les vibrations mécaniques de la corde (analogue de l'onde gravitationnelle) sont transformées par le micro en signal électrique (analogue de l'onde radio). Ici, l'analogie simplifie l'essentiel, en omettant la nature tensorielle complexe du champ gravitationnel.

Les radiotélescopes de nouvelle génération, comme le canadien CHIME (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment) et le chinois FAST (Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope), sont capables d'enregistrer ce signal radio extrêmement faible. Leur large champ de vision et leur haute sensibilité permettent d'« entendre » ce qui était auparavant fondamentalement inaccessible aux observatoires directs d'ondes gravitationnelles.

Une conséquence inattendue de cette méthode est la possibilité de rechercher des particules au-delà du modèle standard. Les mêmes ondes gravitationnelles à haute fréquence peuvent être générées non seulement par des trous noirs primordiaux, mais aussi par des nuages de bosons ultra-légers hypothétiques qui bourdonnent autour de trous noirs en rotation. De telles particules, si elles existent, devraient former autour du trou noir un condensat de Bose-Einstein qui, en s'annihilant, émet un « tintement » monochromatique — un signal d'ondes gravitationnelles quasi continu et à bande étroite. La détection d'un tel signal monochromatique par les radiotélescopes serait la première preuve directe en faveur de certains modèles de matière noire — cette substance mystérieuse qui ne participe pas à l'interaction électromagnétique mais se manifeste par la cohésion gravitationnelle des galaxies et des amas.