Lorsqu'une galaxie lointaine nous envoie sa lumière, celle-ci s'affaiblit avec la distance — et c'est grâce à cet affaiblissement que l'on peut savoir à quelle distance elle se trouve. C'est à peu près ainsi que fonctionnent les ondes gravitationnelles : plus leur source est lointaine, plus le frémissement de l'espace capté par les détecteurs sur Terre est faible. Mais si notre monde possède des dimensions cachées, la gravité pourrait « fuir » dans celles-ci, et les ondes s'atténueraient plus vite que la normale.

Les auteurs de l'étude ont pris un catalogue de 141 fusions d'objets compacts — des trous noirs et des étoiles à neutrons — et ont comparé l'intensité mesurée des ondes avec les distances des galaxies du catalogue GLADE+. Cette méthode est appelée « sirène noire » : contrairement aux sursauts optiques, elle ne nécessite pas de voir la lumière de la collision. Si la gravité s'échappe dans une cinquième dimension, les ondes s'affaiblissent plus que ne le prédit la relativité générale.

Les scientifiques ont introduit deux paramètres : le nombre de dimensions D et l'échelle de transition $R_c$, à laquelle la gravité change de comportement. L'analyse a montré D = 4,38 avec une plage d'incertitude assez large — de 3,37 à 6,29. Cela signifie que les données ne contredisent pas encore les quatre dimensions habituelles. La valeur de $R_c$ reste presque non contrainte : l'échelle de transition pourrait être très grande, et les détecteurs actuels ne la perçoivent tout simplement pas.

La conclusion est prudente : la relativité générale à quatre dimensions a encore résisté. Mais la méthode de la « sirène noire » ne fait que commencer à gagner en puissance. Avec chaque nouveau catalogue d'observations, la sensibilité augmentera, et un jour, nous verrons peut-être cette fameuse cassure dans l'affaiblissement des ondes — le signe que l'espace est plus complexe qu'il n'y paraît.