Un bruit de fond de l'Univers entendu pour la première fois

Un bruit de fond de l'Univers entendu pour la première fois.

Paris (AFP) - Les astronomes le traquaient depuis un quart de siècle : le bruit de fond émis par le tourbillon de gigantesques trous noirs a été identifié grâce à une technique inédite de détection des ondes gravitationnelles, qui ouvre "une nouvelle fenêtre sur l'Univers".

Ces résultats, dévoilés jeudi, sont le fruit d'une vaste collaboration des plus grands radiotélescopes du monde. Ils ont réussi à capter cette vibration de l'Univers avec "la précision d'une horloge", s'enthousiasment les auteurs des travaux parus simultanément dans plusieurs revues scientifiques.

Prédites par Einstein en 1916 et détectées cent ans plus tard, les ondes gravitationnelles sont d'infimes déformations de l'espace-temps, semblables à des ondulations de l'eau à la surface d'un étang. Ces oscillations, qui se propagent à la vitesse de la lumière, naissent sous l'effet d'événements cosmiques violents tels que la collision de deux trous noirs.

Elles ont beau être liées à des phénomènes massifs, leur signal est extrêmement ténu. En 2015, les détecteurs d'ondes gravitationnelles Ligo (Etats-Unis) et Virgo (Europe) ont révolutionné l'astrophysique en détectant le frémissement ultra-bref - moins d'une seconde - de collisions entre des trous noirs stellaires, d'une dizaine de fois la masse du Soleil.

Cette fois, un signal bien plus étiré dans le temps trahit un phénomène à plus grande échelle, capté par un réseau de radiotélescopes (d'Europe, d'Amérique du Nord, d'Inde, d'Australie et de Chine) du consortium International Puslar Timing Array (IPTA).

On parle ici d'ondes gravitationnelles générées par des trous noirs de "plusieurs millions à plusieurs milliards de fois la masse du Soleil", dit à l'AFP Gilles Theureau, astronome à l'Observatoire de Paris-PSL, qui a coordonné les travaux côté français.

Quelle est la source de ces ondes ? L'hypothèse privilégiée pointe vers des couples de trous noirs supermassifs, chacun d'une taille supérieure à celle de notre système solaire, "prêts à se percuter", développe Gilles Theureau.

Un bruit de fond en continu que Michael Keith, du réseau européen EPTA (European Pulsing Timing Array), compare à un "restaurant bruyant avec beaucoup de gens parlant autour de vous".

Les études devront cependant être approfondies pour prétendre à une détection pleinement robuste, espérée d'ici un an. Le critère absolu étant "qu'il y ait moins d'une chance sur un million que cela se produise par hasard", soulignent l'Observatoire de Paris, le CNRS, le CEA et les université d'Orléans et Paris Cité, dans un communiqué.

Le radiotélescope de Nançay, dans le Centre de la France, le 3 octobre 2019 © AFP/Archives GUILLAUME SOUVANT