Quelque part au fin fond du cosmos, deux trous noirs supermassifs tournent l'un autour de l'autre. Leur danse n'est pas fluide — l'orbite est allongée, comme un élastique qui se tend puis se relâche. Chaque révolution engendre une ondulation dans le tissu de l'espace-temps — les ondes gravitationnelles. Elles se propagent dans toutes les directions et, après des millions d'années, atteignent la Terre, l'étirant et la comprimant d'une quantité inférieure à la taille d'un noyau atomique.

Les astronomes tentent de capter ce murmure grâce à des réseaux de radiotélescopes — les réseaux de chronométrage de pulsars. Ils surveillent des dizaines de pulsars (des étoiles à neutrons en rotation rapide dont les impulsions arrivent avec une régularité stricte). Si une onde gravitationnelle passe entre un pulsar et la Terre, le rythme est perturbé. La cible principale est un signal continu provenant d'une paire de trous noirs, surtout si leur orbite est loin d'être circulaire. Dans cette nouvelle étude, les scientifiques ont testé comment un tel signal peut être extrait du bruit de fond général créé par des centaines de milliers de systèmes binaires lointains.

Il s'avère qu'à haute fréquence, lorsque les trous noirs passent près l'un de l'autre, leurs masses individuelles peuvent être mesurées avec une assez bonne précision. C'est comme peser deux toupies qui tournent rapidement en écoutant le sifflement qu'elles émettent. Mais à basse fréquence, le signal est presque indiscernable du bruit de fond — comme essayer d'entendre la voix d'un seul chanteur dans un immense chœur. Les auteurs de l'étude ont écrit un programme qui fonctionne sur des cartes graphiques et accélère les calculs complexes. Cela permettra à l'avenir de traiter plus rapidement les données réelles et, peut-être, de capturer pour la première fois une telle paire excentrique.