Lorsque deux objets compacts (trous noirs ou étoiles à neutrons) entrent en collision ailleurs dans l’Univers, ils créent des ondes gravitationnelles qui traversent l’espace, portant la signature de l’objet qui les a créés. Dans un nouvel article publié dans la revue Physical Review Ddes physiciens des États-Unis et d’Allemagne affirment que si de telles ondes frappaient un trou noir supermassif ou un amas de galaxies sur leur chemin vers la Terre, leur signature changerait ; s’il y avait une différence de gravité par rapport à la théorie d’Einstein, la preuve serait intégrée dans cette signature.
Une impression d’artiste de deux étoiles à neutrons en fusion. Crédit image : NASA / CXC / M.Weiss.
Quelque chose fait que l’Univers non seulement s’étend, mais s’étend de plus en plus vite au fil du temps – et personne ne sait de quoi il s’agit. Les astrophysiciens ont proposé toutes sortes de théories sur ce que pourrait être la pièce manquante.
“Beaucoup d’entre elles reposent sur la modification de la façon dont la gravité fonctionne à grande échelle”, a déclaré le Dr Jose María Ezquiaga, chercheur postdoctoral à l’Institut Kavli de physique cosmologique et à l’Institut Enrico Fermi de l’Université de Chicago.
“Les ondes gravitationnelles sont donc le messager parfait pour voir ces éventuelles modifications de la gravité, si elles existent”.
Une théorie pour la pièce manquante de l’Univers est l’existence d’une particule supplémentaire.
Une telle particule générerait, entre autres effets, une sorte d’arrière-plan autour des grands objets.
Si une onde gravitationnelle en mouvement frappait un trou noir supermassif, elle générerait des ondes qui se mélangeraient avec l’onde gravitationnelle elle-même.
En fonction de ce qu’elle rencontre, la signature de l’onde gravitationnelle peut porter un “écho” ou apparaître brouillée.
“C’est une nouvelle façon de sonder des scénarios qui ne pouvaient pas être testés auparavant”, a déclaré le Dr Ezquiaga.
L’article de l’équipe définit les conditions permettant de trouver de tels effets dans les données futures.
“Lors de notre dernier cycle d’observation avec LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory), nous avons observé un nouveau relevé d’ondes gravitationnelles tous les six jours, ce qui est étonnant “, a déclaré le Dr Ezquiaga.
“Mais dans l’Univers entier, nous pensons qu’elles se produisent en fait une fois toutes les 5 min”.
“Dans la prochaine mise à niveau, nous pourrions en voir tellement – des centaines d’événements par an”.
“L’augmentation du nombre rend plus probable qu’une ou plusieurs ondes auront traversé un objet massif, et que les scientifiques pourront les analyser pour trouver des indices sur les composants manquants.”
