La détection des ondes gravitationnelles est un enjeu majeur de la physique contemporaine car elle offre la perspective d'ouvrir une nouvelle fenêtre d'observation sur l'univers.
De grands projets de détection directe sont en cours de développement comme Virgo ou Ligo, et de plus ambitieux encore sont à l'étude tels Lisa et Omega.
Mise en évidence dès 1918 sur un plan théorique, l'existence d'ondes gravitationnelles semble aujourd'hui un fait acquis grâce à l'observation continue du pulsar binaire PSR 1913+16, qui a valu le prix Nobel à Hulse et Taylor en 1993. Ce succès, qui clôt des années d'effort infructueux, a renouvelé la motivation dans le domaine.
Mon travail se situe dans le contexte des méthodes alternatives à la détection directe des ondes gravitationnelles, et vise à répondre aux questions suivantes: les ondes gravitationnelles peuvent-elles se manifester par leur action sur la lumière? Dans le cas d'une source gravitationnelle proche de la ligne de visée, les rayons lumineux véhiculent-ils à l'observateur une empreinte des ondes gravitationnelles ressenties près de la source d'émission gravitationnelle?
L'idée de l'action d'une onde gravitationnelle sur la lumière d'un astre est guidée par une analogie avec la perturbation atmosphérique qui engendre un effet de scintillation et un effet astrométrique sur les étoiles.
Avant de présenter ces effets usuels et de détailler le plan de ce travail, de la partie théorique à l'élaboration et à l'utilisation d'un photomètre rapide, je présente la notion d'ondes gravitationnelles.