Les trous noirs ne sont pas de simples dévoreurs sans visage. Parfois, ils se comportent comme l'eau : ils peuvent « geler » ou « entrer en ébullition », modifiant leur état interne. Des scientifiques ont décrit ce phénomène en traitant la lumière près d'un trou noir comme un gaz. C'est ainsi qu'est née une formule généralisée de l'entropie (mesure du désordre), qui prolonge les idées de Jacob Bekenstein et Stephen Hawking. Rebondissement inattendu : ce désordre est proportionnel à la surface du trou, et non à son volume — tout le contraire de ce que l'on observe dans une tasse de café ou un nuage de vapeur.
La clé de l'énigme réside dans l'anneau de lumière formé par la courbure de l'espace-temps. Ses propriétés — vitesse de rotation, divergence des rayons — épousent fidèlement la température et la pression du trou noir. En observant l'anneau, on peut littéralement voir le trou noir traverser ses métamorphoses.
L'entropie d'un trou noir — mesure de son désordre — augmente avec la surface, et non avec le volume. Comme si une pièce paraissait plus en désordre à cause de la surface de ses murs plutôt que de son contenu.
Le célèbre anneau lumineux d'« Interstellar », c'est exactement cet anneau de lumière qui révèle les secrets du trou noir.