Comment les ondes gravitationnelles percent le secret de la matière noire ✛ ✎ ✦
Un coup sur un tambour : la peau vibre, produisant un son, et soulève en même temps la poussière. Un seul geste, deux traces. De la même manière, une secousse brutale dans l'Univers naissant a créé à la fois les ondulations de l'espace — les ondes gravitationnelles — et les particules superlourdes de matière noire. Juste après le Big Bang, l'espace a connu une expansion explosive — l'ère de l'inflation, décrite par Alan Guth. Sur une région microscopique, cette expansion aurait pu s'accélérer un instant, comme si le batteur frappait plus fort. La secousse a agité les champs quantiques invisibles, engendrant des particules jusqu'ici insaisissables qui ne rentrent pas dans le modèle standard, et a étiré d'infimes fluctuations à l'échelle de l'Univers entier.
La quantité totale de matière noire est connue depuis longtemps grâce aux astronomes (dont Vera Rubin) : sa contribution à l'énergie cosmique est d'environ 0,12. Cette valeur, comme la masse de poussière soulevée, fixe rigoureusement la force de l'impulsion initiale. Et de la force de l'impulsion, on peut déduire le volume sonore des ondes gravitationnelles produites. On obtient une prédiction stricte : à une fréquence d'environ 3 MHz, les ondes doivent avoir une intensité bien définie.
Les ondes prédites oscillent à une fréquence d'environ 3 mégahertz — la même que celle des stations de radio en ondes moyennes. Les physiciens sont littéralement en train de construire un récepteur radio pour écouter la naissance de l'Univers.