La lumière traverse un film froissé – et en ressort légèrement modifiée. C'est à peu près ce que ressentent les ondes gravitationnelles nées dans l'Univers primordial lorsqu'elles traversent la répartition grumeleuse des galaxies et de la matière noire. L'effet Sachs-Wolfe est un léger décalage de l'énergie d'un rayonnement lorsqu'il s'extrait d'un puits gravitationnel ou y plonge. On le détecte habituellement dans le fond diffus cosmologique, mais on vient de découvrir qu'il agit de la même manière sur les ondes gravitationnelles.

Si le fond cosmique d'ondes gravitationnelles est suffisamment intense – pour donner un ordre de grandeur, avec une énergie supérieure à un dix-milliardième de la densité critique de l'Univers –, l'effet devient perceptible. Il colore les ondes : des taches d'intensité variable apparaissent dans le ciel, ainsi que des distorsions caractéristiques du spectre aux hautes fréquences. Un réseau d'interféromètres spatiaux, comme LISA et Taiji, pourrait discerner cette ondulation.

Le véritable enjeu réside dans la vérification croisée. La structure des taches des ondes gravitationnelles devrait se superposer à celle déjà connue du rayonnement fossile. Si deux signaux aussi différents coïncident, ce serait une preuve irréfutable : les ondes sont bien nées dans les tout premiers instants après le Big Bang, et non produites plus tard par des sources astrophysiques. Sans tenir compte de l'effet Sachs-Wolfe, on pourrait simplement reconstruire incorrectement la forme du spectre d'origine – et confondre l'époque de naissance du fond.