Des travaux, dont les résultats ont été publiés sur arxiv.org, ont permis de détecter pour la première fois, grâce au télescope BICEP2 installé en Antarctique sur la base américaine Amundsen Scott, la trace d'ondes gravitationnelles primordiales, produites lors du Big Bang. Cette découverte constitue un élément de preuve qui renforce la théorie de l'inflation cosmique de l'univers primordial inventée il y a près de 35 ans.

A la suite du Big Bang, l’Univers primordial «était parcouru d'immenses ondes de densité, qui ont comprimé et dilaté la matière, donnant naissance à des hétérogénéités». Par la suite, à partir de celles-ci, «au cours du temps, la gravitation a façonné l’ensemble des structures, visibles aujourd’hui».

Selon la théorie de la relativité générale d'Albert Einstein, l'Univers primordial a été parcouru, en plus de ces ondes de densité, par des ondes gravitationnelles, qui «interagissent extrêmement peu avec la matière et sont à ce titre très difficiles à détecter».

Cependant, «elles sont susceptibles de laisser une empreinte ténue dans le fond diffus cosmologique, en polarisant légèrement sa lumière avec des motifs qui leur sont propres». Cette empreinte, qui vient d'être identifiée dans la polarisation du fond diffus, est liée au mode B.

Les motifs observés dans la carte de polarisation du fond diffus cosmologique se décomposent donc en deux classes, nommées mode E et mode B.

Alors que le mode E relève «des flux de matière entre des régions plus ou moins denses», le mode B peut être, lui, décomposé en deux groupes selon les phénomènes qui le produisent: d'une part, le mode B primaire correspondant à l’Univers primordial et, d'autre part, le mode B secondaire découlant «des déformations de l’espace-temps qui défléchissent légèrement la lumière (effet de lentille gravitationnelle)».

Il faut cependant souligner que ces perturbations faibles secondaires «transforment une partie de l’amplitude du mode E en mode B, ce qui tend à brouiller le signal», un phénomène de contamination qui a été détecté en 2013 par l’expérience SPT (South Pole Telescope).

Dans le cadre de l'étude ici présentée, «le télescope BICEP2 a observé pendant trois ans une région du ciel large de 380 degrés carrés (un pour cent du ciel), soit une région limitée comparée à la cartographie quasi complète du ciel par le satellite Planck», mais, du fait que «BICEP2 est 30 fois plus sensible», il a été essentiellement montré «que l’hypothèse d’une amplitude nulle pour le mode B était fortement exclue (la probabilité que le résultat d’une amplitude non nulle ne soit qu’une fluctuation statistique est inférieure à 1 sur 100 millions)».