Les trous noirs sont des éviers cosmiques, des entonnoirs gravitationnels qui aspirent la matière environnante. Ce processus, appelé accrétion, ne se déroule pas toujours sans heurts : une partie du gaz qui tombe peut être éjectée sous forme de jets relativistes étroits — les jets. Pour les trous noirs supermassifs au centre des galaxies, l'accrétion s'étend généralement sur des millions d'années, et un observateur ne peut pas assister à un changement de régime — par exemple, le passage d'une absorption calme à une phase d'éjections puissantes. Cependant, la nature nous offre un accélérateur de temps : lorsqu'une étoile ratée (peut-être une naine brune ou une planète) s'approche trop près d'un trou noir, les forces de marée l'étirent en un mince filament — c'est la « spaghettification ». La matière de l'étoile forme rapidement un disque d'accrétion, et tout le cycle « aspiration — éjection » se déroule en quelques semaines ou mois, permettant aux astronomes d'en suivre chaque étape en détail.
En utilisant les données de photométrie — la mesure de la luminosité dans différentes bandes —, les scientifiques ont remarqué une régularité frappante : la transition décisive entre l'état où la pression de radiation du disque lui-même peut gonfler le gaz qui tombe (régime d'accrétion supercritique) et un écoulement plus calme se produit au même niveau relatif de brillance. Le seuil est d'environ 2 % de la luminosité maximale — le maximum auquel le rayonnement pourrait « souffler » le gaz en accrétion, comme un vent trop fort emporte les feuilles d'un chemin. Ce seuil critique s'est avéré identique pour des trous noirs de quelques masses solaires et pour des géants de milliards de masses solaires. L'analogie est exacte, bien qu'elle simplifie la physique : imaginez qu'un évier de cuisine et un maelström océanique géant changent de comportement (éclaboussures et écume) pour la même pression d'eau — la transition ne dépend pas des dimensions absolues, mais d'un rapport fondamental de forces.
Cette découverte aide à expliquer les mystérieux délais d'apparition des jets après le début de la disruption d'une étoile par les marées, et elle prouve de manière convaincante que la physique de « l'écoulement » de la matière dans les trous noirs est universelle. L'échelle peut varier d'un facteur des milliards, mais les lois qui régissent l'accrétion et la naissance des jets restent les mêmes dans tout l'Univers.
La limite de luminosité au-delà de laquelle la lumière souffle la matière, pour un trou de 10 millions de soleils, équivaut à l'éclat de centaines de milliards de soleils. Seulement 2 % de cette valeur est déjà un éclat aveuglant, et c'est à ce niveau que le trou change de régime d'éjection.
Dans « Interstellar », le trou noir Gargantua déchire une étoile — des catastrophes similaires dans la réalité ont conduit à la découverte d'une loi universelle pour les trous noirs.