Les scientifiques ont une fois de plus validé la théorie de la relativité générale d’Albert Einstein avec une précision sans précédent, grâce à la détection de l’événement d’onde gravitationnelle le plus puissant à ce jour. Le signal, nommé GW250114, provient de la fusion de deux trous noirs et constitue le test le plus clair à ce jour des prédictions centenaires d’Einstein.
Une nouvelle ère de détection des ondes gravitationnelles
La collision a été observée en 2025 par un réseau de détecteurs d’ondes gravitationnelles avancés, notamment le Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) aux États-Unis et le détecteur Virgo en Italie. Ces instruments sont nettement plus sensibles que leurs prédécesseurs de 2016, permettant la capture de données exceptionnellement propres. Cette clarté est essentielle car elle permet de tester rigoureusement la physique fondamentale.
Les chercheurs avaient précédemment utilisé GW250114 pour confirmer le théorème de Stephen Hawking, affirmant que l’horizon des événements du trou noir résultant ne diminuerait pas au-delà de la taille combinée de ses géniteurs. Les résultats soutiennent Hawking avec une quasi-certitude. Aujourd’hui, une équipe dirigée par Keefe Mitman de l’Université Cornell a poussé l’analyse plus loin, en comparant directement l’événement aux équations d’Einstein.
Comment la relativité générale a prédit la collision
La théorie d’Einstein décrit comment la masse déforme l’espace-temps, dictant le mouvement des objets qui s’y trouvent. Lorsqu’elles sont appliquées à la fusion de trous noirs, les équations prédisent une séquence spécifique : les trous noirs tournent en spirale vers l’intérieur, accélèrent, entrent en collision, puis vibrent à des fréquences distinctes – analogue à une cloche qui sonne.
Les événements précédents n’avaient pas la clarté nécessaire pour vérifier ces « modes de sonnerie », mais le GW250114 était suffisamment puissant pour des tests précis. L’équipe de Mitman a simulé les fréquences attendues sur la base des équations d’Einstein et a trouvé une correspondance étonnante avec les données observées.
« Les amplitudes que nous mesurons dans les données concordent incroyablement bien avec les prédictions de la relativité numérique », a expliqué Mitman. “Les équations d’Einstein sont vraiment difficiles à résoudre, mais lorsque nous les résolvons et que nous observons les prédictions de la relativité générale dans nos détecteurs, ces deux-là sont d’accord.”
Ce que cela signifie pour l’avenir de la physique
Les derniers résultats renforcent la robustesse de la relativité générale. Laura Nuttall de l’Université de Portsmouth a déclaré : « Tout semble ressembler à ce que dit Einstein à propos de la gravité. » Cependant, l’étude met également en évidence les limites des détecteurs actuels.
Même si la concordance est forte, elle ne peut pas exclure des écarts allant jusqu’à 10 %. Mitman a noté que cette incertitude diminuerait à mesure que la sensibilité du détecteur s’améliore. Si des divergences apparaissent, cela indiquerait que la théorie d’Einstein est incomplète ou incorrecte.
La recherche d’une plus grande précision se poursuivra à mesure que les scientifiques observeront davantage d’événements et affineront leurs outils. Chaque observation nous rapproche de la compréhension des lois fondamentales de l’univers et de la question de savoir si la vision d’Einstein reste incontestée.
