Un trou noir qui se resserre dans un univers en expansion express

Original: "Gravitational Field of a Rotating Mass on an Expanding Universe"
· Antonio Peña Peña
arXiv:2605.22895 · 2026-05-21 · CC BY 4.0 · 1 min
Une nouvelle solution des équations d'Einstein réunit un trou noir en rotation et l'expansion du cosmos.

On étire un matelas gonflable, et un tourbillon d'eau tourne dessus. Lorsqu'on étire le matelas, le tourbillon se resserre : sa taille diminue par rapport à toute la surface. C'est exactement ce qui arrive à un trou noir en rotation dans un univers en expansion : son horizon des événements (la frontière de chute irréversible) et son ergosphère (la région d'espace enroulée) se resserrent progressivement, alors que sa masse reste inchangée.

Pour la première fois, des physiciens ont uni mathématiquement la description d'un trou noir en rotation au modèle d'un cosmos en expansion, élaboré par Friedmann et Georges Lemaître. Auparavant, cela n'avait été possible que pour des trous noirs immobiles. Résultat inattendu : l'énergie noire, découverte par Adam Riess, est indifférente à la rotation effrénée — elle continue d'étirer la courbure de l'espace-temps sans remarquer le tourbillon. Comme si l'étirement du matelas ne dépendait pas du fait que l'eau tourne dessus ou non.

L'horizon des événements qui se resserre agit comme une rustine sur un matelas gonflable : lorsque le tissu s'étire, la rustine se resserre, mais le fil reste intact.

Les auteurs de science-fiction imaginent les trous noirs comme des portails, mais dans ces travaux, ils ne sont que des objets dociles qui rétrécissent dans un cosmos en expansion.

Scientifiques
Roger PenroseStephen HawkingJacob BekensteinJosef LenseVera RubinFritz Zwicky
Notions
métrique de Kerr trou noir de Kerr trou noir en rotation espace de de Sitter équations d'Einstein métrique de Schwarzschild champ gravitationnel relativité générale gravité classique théorème de Birkhoff gravité f(R) limite newtonienne espace anti-de Sitter équation de Wheeler-DeWitt aire de l'horizon équation des géodésiques rayon gravitationnel principe d'équivalence entropie de Wald rapport charge/masse