Les étoiles à neutrons sont les restes ultra-denses d'explosions de supernovas, prédites par Fritz Zwicky. Leur variété en rotation rapide, les pulsars, a été découverte par Jocelyn Bell Burnell. Lorsque deux de ces étoiles se rapprochent et fusionnent, elles engendrent des ondes gravitationnelles — des ondulations de l'espace-temps lui-même. Ces événements ne se contentent pas de faire vibrer le tissu cosmique : ils éjectent aussi des éléments lourds comme l'or et le platine, et produisent des éclairs de lumière que les télescopes peuvent capter. Le défi est de repérer à temps le faible signal dans le bruit des détecteurs — comme reconnaître une mélodie familière dans le bourdonnement d'une foule.

Auparavant, la recherche se faisait « de front » : on calculait à l'avance des milliers de formes de signaux possibles et on les comparait en continu aux relevés des capteurs — comme on épluche un jeu de cartes pour trouver la bonne. C'est fiable, mais lent. Le réseau de neurones Aframe procède autrement. Le long signal « gazouillant » est d'abord compressé par hétérodynage — une technique semblable au réglage d'un vieux poste de radio : on retire la fréquence porteuse pour ne garder qu'un son pur et lent. Il ne reste qu'un segment d'une seconde et demie, et le réseau détermine instantanément s'il contient une fusion.

Les tests sur les données des observatoires gravitationnels LIGO, créés avec la participation de Rainer Weiss, ont montré qu'Aframe détecte les fusions d'étoiles à neutrons aussi bien que les algorithmes classiques, et même mieux pour les systèmes plus massifs. L'alerte aux astronomes est envoyée en moins de cinq secondes. Cela donne une réelle chance de pointer les télescopes à temps et d'observer la lumière de ce cataclysme cosmique, tout en explorant l'intérieur des étoiles où la matière est comprimée à des densités inimaginables et obéit au modèle standard de la physique, à la limite du possible.

À l'avenir, de tels réseaux de neurones pourront rechercher toutes sortes de fusions — y compris avec des trous noirs et des paires mixtes. Cela rendra l'astronomie multi-messagers véritablement réactive.