Au centre de nombreuses galaxies se cachent des trous noirs géants en rotation. Les astrophysiciens soupçonnaient depuis longtemps que ces objets sont étonnamment résistants : après avoir avalé une étoile ou fusionné avec un autre trou noir, ils se calment rapidement et oublient la catastrophe. Mais le prouver mathématiquement semblait hors de portée depuis des décennies — les équations de la courbure de l'espace-temps sont trop complexes.
Ces nouveaux travaux comblent cette lacune. L'auteur a étudié les trous noirs de la famille de Kerr — ceux qui possèdent une masse et une rotation — et a démontré que si on les « pousse » légèrement, ils ne se brisent pas. La perturbation s'estompe, comme les ronds dans l'eau après un caillou, et le trou noir retrouve doucement sa forme antérieure. Seule différence : sa masse et sa vitesse de rotation s'ajustent légèrement à la poussée. La vitesse d'atténuation est estimée comme l'inverse du carré du temps — un peu comme si les ondulations s'apaisaient de plus en plus lentement, mais de manière garantie.
L'astuce mathématique rappelle le travail d'un interprète simultané. Au lieu de résoudre directement l'équation des ondes gravitationnelles, l'auteur introduit des « corrections de jauge » — comme un interprète choisit ses mots pour ne pas déformer le sens. Ces corrections sont recherchées en même temps que les paramètres finaux du trou noir dans un schéma itératif astucieux de Nash-Moser. On a ainsi contourné la difficulté principale : l'impossibilité d'écrire explicitement la solution.
Le résultat s'appuie sur deux articles précédents de l'auteur. Le premier a introduit une forte « annulation des couplages » — une méthode qui empêche les erreurs de s'accumuler dans les calculs. Le second a fourni des estimations pour les équations d'onde à mauvaise atténuation. Ici, ils sont réunis en une image cohérente : le trou noir de Kerr n'est pas un cristal fragile, mais une balle élastique qui, après un choc, retrouve sa forme initiale.
La famille de solutions de Kerr a été découverte en 1963, mais leur stabilité n'a pu être démontrée qu'aujourd'hui — 60 ans plus tard. Pendant tout ce temps, les physiciens croyaient en ce résultat sur la base de calculs indirects et de simulations informatiques.
Dans le film « Interstellar », le trou noir supermassif Gargantua se comporte exactement comme un trou noir de Kerr : il tourne rapidement et reste stable, permettant aux héros d'effectuer des manœuvres près de l'horizon.