Les trous noirs chevelus éclatent comme une bulle de savon express

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Une bulle de savon emprisonnant de l'électricité, avec des parois faites d'un champ invisible – voilà à quoi ressemble un trou noir à « cheveux résonnants ». Ce ne sont pas de vrais cheveux, mais un nuage de champ scalaire maintenu autour du trou par ses propres interactions. Le champ lui-même ressemble à une mousse élastique invisible : il ne se disperse pas parce que ses particules s'attirent légèrement les unes les autres.

Longtemps, les calculs indiquaient qu'une telle structure pouvait vivre éternellement – du moins si on la comprime et la dilate de manière strictement uniforme. Mais dès qu'on laisse la bulle devenir un tant soit peu irrégulière, tout part en vrille. Dans une nouvelle étude, des physiciens ont simulé le tableau tridimensionnel complet et ont observé deux scénarios. Dans le premier, la bulle éclate : le champ se détache et s'envole, laissant derrière lui un trou noir ordinaire sans cheveux. Dans le second, le champ est entièrement aspiré à l'intérieur, et le trou « perd ses cheveux ».

La non-sphéricité a joué un rôle clé. Même une asymétrie minuscule – comme une bosse sur le côté de la bulle – déclenche une réaction en chaîne. L'énergie du champ s'écoule dans cette bosse, celle-ci grossit, et finalement toute la structure s'effondre. Les auteurs ont testé deux modèles différents d'auto-interaction du champ et ont trouvé l'instabilité dans les deux. Il semble que ce soit une propriété générale : un trou noir ne tolère pas de « cheveux » s'ils ne sont pas parfaitement coiffés de tous les côtés.

Ainsi, il est peu probable que l'on observe un tel objet avec un télescope. Il est bien trop capricieux. Mais l'idée même de trou noir « chevelu » a aidé à mieux comprendre à quel point la nature suit strictement la règle : tout ce qui est superflu, le trou noir soit le rejette, soit l'absorbe. C'est comme avec une bulle de savon – elle est belle tant qu'elle est parfaitement ronde, mais elle ne le reste pas longtemps.