Les ombres des trous noirs mettent la gravité quantique à l'épreuve express
L'ombre d'un trou noir n'est pas qu'un simple contour. C'est le bord de l'abîme, où l'espace et le temps sont si tordus que même la lumière est forcée de tournoyer, comme un bouchon dans un tourbillon. Ce « tourbillon cosmique » naît de la masse monstrueuse qui courbe la courbure de l'espace-temps.
Les physiciens ont testé ce qui se passe si l'on ajoute à ce tourbillon des effets quantiques — de minuscules corrections issues de la gravité quantique à boucles, où l'espace lui-même est tissé de boucles microscopiques. Les calculs montrent que les corrections quantiques élargissent à peine l'ombre. Mais surtout, même si l'on retire le « trou d'évacuation », c'est-à-dire l'horizon des événements, le tourbillon reste fermé et l'ombre demeure un anneau. La vraie surprise : à l'intérieur d'un tel trou noir, il n'y a pas de point de singularité, seulement un enchevêtrement de boucles.
La lumière dans l'ombre d'un trou noir peut tourner en rond, créant une série infinie de reflets, comme dans un couloir de miroirs.
Dans « Interstellar », l'ombre de Gargantua a été modélisée avec les équations classiques ; les corrections quantiques la rendraient légèrement plus ovale.