Une boule blanche dans l'objectif : ce que verra le télescope express
Un trou noir est un endroit d'où rien ne peut s'échapper. Mais certaines théories suggèrent qu'en profondeur, au niveau quantique, il pourrait rebondir et se transformer en son opposé : un trou blanc, qui ne fait qu'expulser de la matière et de la lumière.
Une équipe de physiciens a construit un modèle informatique de cette transformation. Ils ont pris un trou noir en rotation et ont suivi le trajet des rayons lumineux provenant du disque incandescent qui l'entoure – d'abord lorsque le trou est encore noir, puis lorsqu'il est devenu blanc. Pour le trou noir, on obtient l'image familière : un croissant lumineux et une cavité sombre au centre. Mais lorsque la lumière d'un univers précédent a traversé le trou blanc, l'image est devenue complètement différente.
En raison de la rotation du trou, l'espace-temps s'enroule et les rayons lumineux se courbent de manière étrange. Sur l'image synthétique, des anneaux asymétriques, imbriqués les uns dans les autres, de luminosités différentes, sont apparus. Plus la rotation est rapide et plus l'inclinaison est forte, plus le motif est complexe. Les auteurs ont également calculé comment cette lumière serait polarisée. Il s'est avéré que d'un anneau à l'autre, la direction de polarisation change brusquement, par saut – ce qui n'existe pas pour les trous noirs.
Cette polarisation « déchiquetée » est la clé pour identifier un trou blanc. Si les futurs réseaux de télescopes, fonctionnant comme un œil géant unique (méthode d'interférométrie), remarquent un tel motif, cela constituerait un argument sérieux en faveur du rebond quantique.
Résumé original
tel que rédigé par les auteurs, en anglais arXiv:2607.20945
Within theoretical frameworks such as loop quantum gravity, black holes may evolve into white holes through a quantum bounce. This paper uses general relativistic ray-tracing techniques to calculate the ray-traced imaging of accretion disks from the previous cosmic stage during the Kerr black hole and post-bounce Kerr white hole phases. Calculations show that the black hole image presents a crescent emission ring and a central shadow. In contrast, after radiation from the previous universe penetrates the rotating white hole, eccentric and asymmetric nested intensity ring structures form in the synthetic image due to frame-dragging and lensing effects. We analyze the influence of spin parameters, observation inclinations, and accretion disk geometric configurations on the distribution of this nested ring structure using synthetic images and intensity profiles. Building upon this, we introduce polarized ray-tracing calculations for radiation across evolutionary stages. This process results in the polarization image features after the polarization vector is subjected to the gravitational field and spacetime spin dragging during the photon propagation through the white hole horizon and internal spacetime. The spatial rotation patterns and concentric interference fringes in the white hole polarization images exhibit a distinct inter-ring polarization discontinuity. This phenomenon differs from the polarization behavior of black holes. The intensity ring structures and polarization inter-ring discontinuity features provide multi-band and polarimetric interferometry baselines to overcome morphological observational degeneracies. This provides theoretical guidance for future very-long-baseline interferometry (VLBI) to distinguish black holes and white holes.
La rotation d'un trou blanc enroule l'espace lui-même – cet effet est appelé « entraînement des référentiels inertiels ». C'est pourquoi les anneaux de lumière sur l'image sont asymétriques, comme s'ils avaient été étirés d'un côté.
Dans le roman de Stanislas Lem « Fiasco », une civilisation extraterrestre utilise un trou blanc comme arme capable de détruire des systèmes planétaires entiers.