Dans les premiers instants après le Big Bang, des trous noirs primordiaux ont pu naître dans des amas ultra-denses. Aujourd'hui, on les considère comme l'un des principaux candidats au rôle de matière noire — cette substance invisible qui maintient les galaxies ensemble.

Imaginez un orage au loin : d'abord un grondement sourd, puis le craquement sec de la foudre qui tombe près de vous. Les sons sont différents, mais ils proviennent de la même décharge. Il en va de même pour les trous noirs : leur naissance produit un grondement basse fréquence que l'on tente de capter aujourd'hui grâce aux pulsars — ces « phares » cosmiques qui émettent des signaux strictement périodiques. Lorsque deux trous noirs se rapprochent et fusionnent, un « pépiement » haute fréquence se fait entendre, accessible aux détecteurs au sol. Les auteurs de l'étude ont compris que la fréquence du grondement et celle du pépiement sont reliées par une règle simple : connaissant l'une, on peut prédire l'autre avec précision. Pour les calculs, il a fallu tenir compte de la vitesse de la lumière et de la dilatation du temps due à l'expansion cosmique, ainsi que de l'action de la mystérieuse énergie noire qui accélère l'Univers. Cette découverte relie deux méthodes différentes de détection des ondes gravitationnelles et promet de nouvelles avancées dans la compréhension de la nature. Les premières ébauches de ces idées remontent à Stephen Hawking, et des détecteurs comme celui conçu avec la participation de Rainer Weiss sont déjà prêts à écouter cette symphonie cosmique.