Le trou noir-flipper : quand la rotation engendre la matière noire express
Lorsque la lumière passe à proximité d'un trou noir, elle tombe dans un piège gravitationnel : sa trajectoire est courbée, et la particule zigzague sur une orbite presque fermée, telle une bille de flipper. Plus cette course dure longtemps, plus grandes sont les chances qu'un photon, sous les secousses des champs magnétiques, se transforme en axion — cette particule fantôme dont serait probablement constituée la matière noire. Cette possibilité a été prédite par Frank Wilczek.
Si, pour les trous noirs actifs, la lumière de haute énergie s'affaiblit plus que prévu, c'est qu'une partie s'est transformée en axions. Ainsi, le flipper cosmique devient un laboratoire bon marché pour la recherche de la matière noire, en remplacement des expériences au sol.
Au flipper, une bille peut tourner pendant plusieurs secondes ; pour le trou noir M87*, la lumière n'est retardée que d'une milliseconde, mais pendant ce temps, elle parcourt des dizaines de milliers de kilomètres — et cet instant suffit pour qu'un axion naisse, qui traversera ensuite sans encombre une planète entière.