Lorsque la lumière passe près d'un corps massif comme un trou noir, sa trajectoire se courbe – un phénomène prédit par Einstein. Une nouvelle étude a pris en compte le fait que, près de tels objets, s'amoncellent souvent des nuages d'adrons – ces particules infimes que l'on connaît à travers les protons et les neutrons des noyaux atomiques. Ces nuages agissent comme un brouillard visqueux : la lumière qui file en ligne droite dans le vide doit ici « se frayer un chemin », perdant de sa légèreté.
Un coureur sur un terrain plat fonce sans obstacle. Dans un marais, en revanche, chaque pas s'enlise, les jambes flanchent. De même, dans un milieu adronique, la lumière s'alourdit – sa vitesse diminue et sa trajectoire se courbe plus fortement que dans le vide. Pour la première fois, les scientifiques ont décrit cet effet par une formule simple, dépendant de la densité des particules.
La méthode s'appuie sur les travaux de Bardeen et affine les prédictions de la courbure de l'espace-temps près des trous noirs. Mais le fait le plus saisissant, c'est que ces mêmes adrons qui courbent la lumière dans le cosmos lointain composent chaque cellule de notre corps. L'univers est tissé d'une seule étoffe – et la lumière y obéit à des lois communes.
Il s'avère que même à une densité extrêmement faible – une poignée de particules par mètre cube – la déviation du rayon change d'une quantité mesurable.
Le ralentissement de la lumière dans un nuage de particules évoque le « verre lent » de la science-fiction : là-bas, la lumière met des années à ramper, et l'on peut voir le passé.