En théorie quantique des champs, il existe une loi stricte : un signal ne peut pas dépasser la lumière. C'est la causalité – le fondement sur lequel repose l'ordre des événements. Mais près des trous noirs, ce fondement commence à se fissurer, surtout si le trou n'est pas tout à fait ordinaire.

Les auteurs de l'étude ont pris deux types d'« imitateurs » de trous noirs – des objets dont la région près de l'horizon, la gorge, est agencée un peu différemment de celle des trous noirs classiques. Ces imitateurs ont un paramètre particulier – le paramètre de gorge – qui fixe l'échelle de la violation de la causalité. Lorsque les physiciens ont tenté de reconstruire ce qui se passe à l'intérieur d'un tel trou à partir des données de sa frontière, les signaux ont commencé à « s'étaler » dans le temps. Ils ont cessé d'être clairement localisés – comme si l'écho d'un événement arrivait plus tôt ou plus tard qu'il ne le devrait. C'est ainsi que la microcausalité est violée.

Dans le cas tridimensionnel, les auteurs sont allés plus loin et ont examiné le facteur de forme spectral – une quantité qui montre comment l'énergie du système est répartie entre les niveaux. En moyennant sur le paramètre de gorge, ils ont observé une structure « creux – bosse – plateau ». Cette même structure est récemment apparue dans des modèles avec « horizon étiré » ou « mur de briques » – et elle est considérée comme un signe de chaos quantique.

Ainsi, la modification de l'horizon ne se contente pas de briser la causalité, elle fait aussi que le trou noir se comporte comme un système quantique chaotique. Et le paramètre de gorge s'avère être la clé qui ouvre la porte vers un monde où le temps ne s'écoule pas comme nous en avons l'habitude.