Juste après le Big Bang, l'espace s'est refroidi de manière inégale. À certains endroits, des plis ont pu se former — des filaments d'énergie fins comme un cheveu, mais incroyablement denses. Les physiciens les appellent des cordes cosmiques. Elles oscillent, entrent en collision et émettent des ondes gravitationnelles — des frémissements de l'espace lui-même.

Dans cette nouvelle étude, les scientifiques ont doté les cordes d'une propriété particulière : la supraconductivité. L'un des champs qui composent la corde se comporte comme un porteur de courant. La charge électrique circule le long de la corde sans résistance, comme dans un fil idéal. Les auteurs ont calculé sur un réseau tridimensionnel comment un tel réseau de cordes évolue dans un univers en expansion, et ont estimé le spectre de son rayonnement gravitationnel.

Le résultat principal est que la forme du spectre des ondes gravitationnelles dépend de la force du couplage entre le champ de la corde et le champ du courant. Avec un couplage faible, la corde émet une large gamme de fréquences. Mais si l'on renforce l'interaction, la partie haute fréquence du spectre s'affaisse. Cela ressemble à une corde de guitare qui, lorsqu'elle est fortement tendue, cesse de vibrer avec ses harmoniques.

Ce « portrait spectral » est la clé pour percer la nature des cordes cosmiques. Si les détecteurs de nouvelle génération observent une chute caractéristique dans les hautes fréquences, ce serait la première preuve que les cordes non seulement existent, mais sont aussi parcourues par un courant supraconducteur. Et alors, ce fil ténu issu des premiers instants de l'Univers nous renseignerait sur les forces qui agissaient juste après le Big Bang.