Un trou noir n'est pas simplement une tache sombre dans le ciel. Son ombre se projette sur le fond lumineux de la matière qui tombe et porte l'empreinte de la géométrie même de l'espace. Si la gravité est organisée ne serait-ce qu'un peu différemment de ce que nous avons l'habitude de penser, l'ombre le révélera.
Dans ce nouveau travail, des physiciens ont suivi des rayons lumineux au voisinage d'un trou noir en rotation dans le cadre de la gravité dite de Rastall. Cette théorie ajoute aux équations d'Einstein deux nouveaux nombres : le paramètre de structure γ et le paramètre de Rastall μ. À l'aide d'une simulation informatique, les rayons ont été lancés depuis un observateur lointain et l'on a observé quel silhouette se dessine sur le fond du disque d'accrétion — la matière surchauffée qui tourbillonne autour du trou.
Le résultat est net : à vitesse de rotation fixe, lorsque γ augmente, l'ombre s'élargit de manière notable. La région de capture des photons s'agrandit, comme si le trou noir « gonflait » aux yeux d'un observateur lointain. En même temps, l'ombre devient plus ronde — la rotation la déforme moins. Le paramètre μ apporte aussi sa contribution, et l'influence conjointe des deux nombres laisse sur l'ombre un motif discernable.
Ainsi, l'ombre devient un outil : en mesurant sa taille et son écart par rapport à un cercle parfait, on peut sonder la structure de la gravité à un niveau fondamental. Peut-être que de futures observations avec des télescopes comme l'Event Horizon Telescope aideront à choisir entre la vision einsteinienne et ses extensions.
tel que rédigé par les auteurs, en anglais arXiv:2606.15727
We investigate the observational appearance of a rotating black hole (BH) in Rastall gravity by analyzing its shadow and accretion signatures under different illumination environments. The spacetime geometry is characterized by the Rastall parameter $$\mu$$, the structure parameter $$\gamma$$, and the rotation parameter $$a$$. To visualize the BH environment, we employ a ray-tracing algorithm that follows photon trajectories from the observer's screen to the emission region. We analyze how the shadow radius, distortion, and photon ring morphology respond to changes in the spacetime parameters. For a fixed value of $$a$$, the shadow observables exhibit a pronounced dependence on the Rastall gravity parameters. In particular, increasing the structure parameter $$\gamma$$ leads to a gradual enlargement of the shadow radius, indicating an expansion of the photon capture region surrounding the BH. At the same time, the distortion parameter decreases, implying that the shadow boundary becomes progressively more circular and less deformed. These results suggest that larger values of $$\gamma$$ tend to suppress the asymmetry induced by rotation and enhance the apparent size of the shadow. Similar modifications are observed for different values of the Rastall parameter $$\mu$$, demonstrating that the combined effects of $$\mu$$ and $$\gamma$$ leave distinct signatures on the shadow morphology. Consequently, shadow observations may provide an effective tool for constraining the parameter space of rotating BHs in Rastall gravity.
L'ombre d'un trou noir est environ 2,5 fois plus grande que son horizon des événements — cette frontière d'où même la lumière ne revient pas.