Les trous noirs pourraient révéler des dimensions cachées ✛ ✎ ✦

Original: "Images of Braneworld black holes with radiatively inefficient accretion flows"
arXiv:2606.26166 · 2026-06-24 · arXiv non-exclusive · analyse indépendante · 1 min
Les trous noirs multidimensionnels sont presque identiques aux trous noirs ordinaires, mais les futurs télescopes de très haute précision pourraient capter une infime différence.

Notre univers pourrait être semblable à la surface d'un étang : dans une variante de la théorie des cordes, nous vivons sur une membrane très fine, et la gravité s'échappe dans des dimensions supplémentaires. Dans ce cadre, les trous noirs ne sont pas des impasses, mais des entonnoirs plongeant dans des mondes cachés, et leur comportement est presque identique à celui décrit par Einstein et Schwarzschild.

Grâce à la simulation numérique, les chercheurs ont recréé un tel trou noir avec un disque d'accrétion de gaz surchauffé. La lumière, déviée par la lentille gravitationnelle, dessine une ombre caractéristique. La comparaison avec les données de radioastronomie — l'image du trou noir M87 obtenue par le télescope Event Horizon, qui utilise un réseau d'antennes — a révélé un écart de 0,1 % (soit l'épaisseur d'un cheveu vu d'un kilomètre).

Mais le plus surprenant : lorsque l'influence des dimensions cachées dépasse un seuil, le trou noir se transforme en trou de ver — un tunnel traversable à travers l'espace. Sa température, prédite par Hawking, chute alors à zéro et l'évaporation cesse. Les télescopes de nouvelle génération, comme BHEX, pourraient voir non seulement une ombre, mais l'empreinte d'autres mondes.

Si l'influence des dimensions cachées dépasse un seuil critique, le trou noir se transforme en trou de ver — un tunnel reliant différents coins du cosmos — et cesse d'émettre le rayonnement de Hawking.

Dans le film « Interstellar », le trou de ver permet de voyager à travers l'espace — et les théories multidimensionnelles n'excluent pas de tels tunnels dans l'univers.

ds^2 = \left(1-\frac{2M}{r}\right)dt^2 - \frac{1-\frac{3M}{2r}}{\left(1-\frac{2M}{r}\right)\left(1-\frac{\gamma M}{2r}\right)}dr^2 - r^2 d\theta^2 - r^2\sin^2\theta d\phi^2
intervalle d'espace-temps, où γ est le paramètre de marée de la brane
T_{BH} = \frac{1}{8\pi M}\sqrt{1-\frac{3(\gamma-3)}{2}}
température du rayonnement du trou noir, tombant à zéro pour un γ critique
Scientifiques
Edward WittenJuan MaldacenaJacob BekensteinStephen HawkingWilliam UnruhFritz Zwicky
Notions
trous noirs du monde des branes EHT trou noir analogique aire de l'horizon charge de marée métrique de Schwarzschild horizon des événements estimation des paramètres des ondes gravitationnelles rayon gravitationnel gravité de surface théorème de l'aire de Hawking entropie de Bekenstein–Hawking trou blanc rapport charge/masse entropie de Wald gravité du monde-brane inflation de masse comparaison de modèles Hubble télescope spatial Hubble