Un trou noir n'est pas un mur sourd. Si on le frappe légèrement, il répond. Les physiciens appellent cela la « déformabilité de marée » — la capacité d'un objet à changer de forme sous l'effet d'une force externe. Pour un trou noir au repos, cette capacité est nulle : un champ statique ne le déforme pas. Mais dès que le champ dépend du temps, le trou noir se met à « sonner ».
Les auteurs de ce nouveau travail ont écrit cette réponse sous forme explicite. La formule est composée de trois parties : un coefficient rigide à l'horizon, une « dimension anormale » dans la zone proche, et un logarithme habillé dans la zone lointaine. L'ensemble donne une réponse universelle — elle ne dépend pas de ce qui pousse le trou noir : un champ scalaire, une onde électromagnétique ou une perturbation gravitationnelle. Les calculs ont été vérifiés jusqu'au quinzième ordre en la constante gravitationnelle.
Cette approche fait partie de la méthode de la « théorie effective des champs de coquille ». Elle permet de ne pas résoudre les équations d'Einstein de front, mais d'assembler la réponse pièce par pièce, comme un jeu de construction. Résultat : une expression fermée pour la réponse dynamique d'un trou noir de Schwarzschild pour tout spin et tout multipôle. Nous savons maintenant exactement comment un trou noir « respire » en réponse au bruit extérieur.
La déformabilité de marée statique d'un trou noir est nulle — contrairement aux étoiles à neutrons, qui peuvent se déformer sensiblement sous l'action d'un voisin.
Dans le roman « Contact » de Carl Sagan, un trou noir sert de porte qui réagit à un signal précis — presque comme la réponse dynamique de ce travail.