Une patineuse tourne sur la glace, quittant progressivement son orbite. C'est ainsi qu'une petite étoile ou un trou noir, en orbite autour d'un trou noir massif, perd de l'énergie. Il émet des ondes gravitationnelles — des ondulations de l'espace-temps que les détecteurs sur Terre capturent.

Mais la danse de ce couple est plus complexe qu'il n'y paraît. Le petit compagnon n'est pas un simple point. Il a sa propre rotation (comme une toupie) et une forme qui se déforme sous l'effet des forces de marée du géant. Ces détails influencent la vitesse à laquelle l'énergie est perdue, et donc le signal lui-même que nous entendons. Les auteurs de l'étude ont pour la première fois calculé ces effets avec une précision totale, en utilisant la théorie de la relativité d'Einstein et la méthode de « self-force ».

Les résultats ne sont pas seulement des montagnes de chiffres précis, mais aussi des formules pratiques que d'autres scientifiques pourront utiliser. Ils amélioreront les modèles de signaux d'ondes gravitationnelles pour toutes les paires inégales — d'une étoile et d'un trou noir à deux trous noirs de masses différentes. Ainsi, les futurs détecteurs, comme le « Télescope Einstein » ou LISA, pourront capter même les « notes » les plus faibles de l'orchestre cosmique.

Ainsi, la danse d'une minuscule étoile autour d'un trou noir devient la clé pour percer les mystères de la gravité dans les conditions les plus extrêmes. Et chaque nouveau calcul, plus précis, nous rapproche du moment où nous pourrons entendre cette musique des sphères dans toute sa plénitude.