Il y a cent ans, les équations d'Einstein prédisaient les trous noirs, mais à l'intérieur, la physique se brisait : les trajectoires des particules s'interrompaient à la singularité, ce point de courbure infinie. C'était une impasse, la fin de l'espace-temps. Aujourd'hui, le physicien Itzhak Bars propose un revirement radical : la singularité n'est pas un mur, mais une porte. Derrière elle s'ouvre toute une région où la gravité change de signe et commence à repousser.
Dans cette image, le trou noir est un pont entre deux mondes. À l'extérieur, là où nous vivons, la gravité attire : elle maintient les planètes près des étoiles et fait courber la lumière. À l'intérieur, au-delà de l'horizon des événements, dans certaines conditions, une antigravité apparaît, une force qui disperse la matière. La clé de la transition est le champ de Higgs, celui-là même qui donne leur masse à toutes les particules. Dans des conditions ordinaires, sa contribution est négligeable, mais près de la singularité, il commence à dominer. Lorsque le rapport du champ de Higgs à un autre champ scalaire dépasse l'unité, la gravité bascule de l'attraction à la répulsion.
Ce n'est pas qu'un artifice mathématique. Dans la nouvelle géométrie, appelée AdSSdS (anti-de Sitter–Schwarzschild–de Sitter), les trajectoires des particules deviennent complètes : elles ne s'interrompent pas à la singularité, mais se poursuivent dans la région d'antigravité. Les particules sans masse, photons, gluons, gravitons, la traversent librement. Les particules massives peuvent en faire autant, car leur masse s'annule à ce moment. L'information tombée dans un trou noir n'est pas détruite, mais transportée vers une autre région de l'espace-temps.
Cela fait écho à l'idée que les trous noirs pourraient être des trous de ver ou des portails vers d'autres univers. Dans la science-fiction, par exemple dans le film « Interstellar », les héros traversent la singularité et interagissent avec elle. Les travaux de Bars rendent ce scénario physiquement pertinent : la singularité devient franchissable, et derrière elle se trouve un monde antigravitationnel à courbure négative, semblable à une selle. C'est l'espace anti-de Sitter, déjà familier aux théoriciens grâce au principe holographique. Peut-être que l'holographie AdS/CFT ne décrit pas un modèle abstrait, mais les profondeurs réelles des trous noirs.
Les conséquences pratiques pourraient se manifester en astrophysique. Des profils précis de la métrique près de la singularité pourraient modifier les prédictions pour les lentilles gravitationnelles et les courbes de rotation des galaxies, ces observations mêmes que l'on explique habituellement par la matière noire. Si les régions d'antigravité de différents trous noirs sont connectées, elles pourraient former un réseau caché influençant la structure à grande échelle de l'Univers. C'est encore une hypothèse, mais elle donne une direction claire pour la vérification.
Dans la région d'antigravité d'un trou noir, les masses de toutes les particules du modèle standard s'annulent, et la symétrie électrofaible SU(2)×U(1) est restaurée exactement à la singularité.
L'idée de singularités franchissables et d'antigravité à l'intérieur des trous noirs fait écho au film « Interstellar », où les héros traversent la singularité et interagissent avec elle.