Au centre d'un trou noir ordinaire, selon les conceptions classiques, se cache une singularité – un point de densité infinie où les lois de la physique cessent de fonctionner. Mais certaines théories, inspirées par l'idée de dualité issue de la théorie des cordes, proposent de remplacer ce point par une minuscule région « floutée ». Sa taille est déterminée par ce qu'on appelle la longueur nulle (la distance minimale possible, en dessous de laquelle l'espace perd son sens).
Les auteurs de l'étude ont pris un tel trou noir non singulier et ont examiné comment il affecterait deux phénomènes physiques familiers : le « son » d'un champ scalaire massif (une ondulation comparable à l'écho d'une cloche frappée) et le mouvement des particules et de la lumière près de l'horizon. Les ondes gravitationnelles n'y figurent pas directement, mais l'approche elle-même fait écho à leur analyse.
Qu'ont-ils découvert ? D'une part, plus le champ scalaire est massif, plus la fréquence de ses oscillations est élevée et plus elles s'atténuent lentement – un tel son prolongé pourrait devenir une signature notable de ces objets. D'autre part, plus la longueur nulle est grande, plus l'ombre du trou noir devient petite (ce fameux silhouette sombre sur fond de disque d'accrétion brillant), la fréquence de l'anneau photonique augmente et l'énergie de liaison sur une orbite circulaire s'accroît. En d'autres termes, la même régularisation laisse des empreintes cohérentes à la fois dans l'écho ondulatoire et dans la géométrie de l'ombre.
Si notre Soleil était comprimé en un trou noir, son horizon des événements ne ferait qu'environ 6 kilomètres de diamètre, et la longueur nulle dont il est question est des milliards de milliards de fois plus petite qu'un proton.
Dans le roman « Lumière des étoiles lointaines » de Greg Egan, on explore des univers avec une gravité modifiée où les objets astrophysiques habituels se comportent différemment, et les ombres des trous noirs peuvent différer considérablement des prédictions d'Einstein.