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L'existence des ondes gravitationnelles est l'une des prédictions majeures de la théorie de la relativité générale d'Einstein. La célébration de son centenaire a été couronnée en septembre 2015 par l'observation, sur Terre, d'une onde gravitationnelle émise lors de la coalescence de deux trous noirs. Depuis, les détecteurs LIGO et Virgo ont capté une quinzaine de nouveaux signaux en provenance d'autres couples de trous noirs et d'étoiles à neutrons. Ces découvertes historiques ont ouvert une nouvelle ère en astronomie, celle de l'astronomie gravitationnelle, qui va nous permettre de sonder le côté obscur de l'Univers. Nous reviendrons sur les principaux développements au cours de ces cinq dernières années.

La découverte de l'accélération de l'expansion de l'Univers conduit les cosmologistes à postuler l'existence d'une énergie noire qui serait la composante dominante du contenu en matière-énergie de l'Univers actuel. Ainsi, 95% de l'Univers seraient constitués de matière noire et d'énergie noire dont les natures nous sont totalement inconnues. Elles présentent pour les physiciens des enjeux passionnants, d'où pourrait voir naître une nouvelle physique fondamentale autour de ces deux composantes. La mission spatiale de l'ESA Euclid a été sélectionnée par l'Agence Spatiale Européenne pour apporter des réponses concernant la vraie nature de l'Univers noir et révéler la physique nouvelle sous-jacente.