Des îlots d'ordre dans le chaos : les cicatrices quantiques des étoiles à bosons ✛ ✎ ✦
Dans une foule bruyante où les gens se déplacent de manière chaotique, on rencontre parfois un groupe de danseurs qui exécute des figures en parfaite synchronie. Dans le monde des particules élémentaires, ces « îlots d'ordre » sont appelés cicatrices quantiques. Les étoiles à bosons — des amas ultra-denses de particules ultra-légères — se comportent exactement ainsi. Contrairement aux trous noirs, elles n'ont pas d'horizon, mais elles courbent fortement l'espace (courbure de l'espace-temps). Leur intrication et leur entropie sont près de 70 % inférieures à celles d'un trou noir de même masse : Jacob Bekenstein et Stephen Hawking ont prouvé que pour les trous noirs, elles sont colossales, alors que pour ces étoiles, elles sont réduites. Les états quantiques ne sont pas étalés, mais rassemblés en quelques combinaisons. La complexité interne (information quantique) pulse comme un écho étiré par la dilatation du temps. Rebondissement inattendu : les étoiles à bosons peuvent prendre la forme d'anneaux ou de spirales, rappelant des galaxies miniatures. Si de tels objets existent, leur attraction courbe la lumière de sources lointaines, trahissant leur présence. À la base, il y a un champ quantique (scalaire) qui forme un amas d'énergie stable. Roger Penrose a montré que l'effondrement de la matière peut se figer sans atteindre la singularité, et les étoiles à bosons en sont un exemple. Ces objets cicatriciels sont la clé pour comprendre comment l'information survit à l'intersection de la gravité et du quantique.
Si les étoiles à bosons existent, on pourrait les détecter grâce à la courbure de la lumière — comme des lentilles cosmiques de matière noire.
Dans « Interstellar », le trou noir aspire les héros. Une étoile à bosons les laisserait passer à travers et les recracherait — presque comme un portail sans impasse.