Deux étoiles à neutrons tournent dans une danse serrée, chacune ressentant le champ de marée de l'autre. C'est comme la Lune qui soulève les océans sur Terre, mais ici, c'est l'espace-temps lui-même et la matière de l'étoile qui se déforment. Les astrophysiciens appellent cela la déformation de marée — une mesure de la façon dont un objet « fléchit » sous la gravité de son partenaire. Pour les trous noirs, cette flexion est nulle, mais pour leurs parents exotiques — les ECO (objets compacts sans horizon des événements) — elle existe et porte des informations sur ce qui se cache dans le cœur sombre.
Dans l'Univers réel, les objets compacts sont rarement seuls. Souvent, ils sont entourés de matière qui tombe dans le puits gravitationnel — le disque d'accrétion. Comme l'eau modifie la réponse d'un flotteur aux vagues, le disque peut modifier la réponse de marée. Les auteurs de la nouvelle étude ont construit un modèle : autour d'un objet sans horizon tourne un disque de gaz mince et auto-gravitant. Ils ont pris le cas le plus simple — un objet non rotatif, semblable à un trou noir mais avec une surface réfléchissante — et l'ont placé dans un espace-temps décrit par la solution relativiste pour un disque mince.
Le résultat est élégant. Même en présence du disque, la principale signature de l'objet sans horizon est préservée : la dépendance logarithmique de la réponse à sa compacité. En d'autres termes, à la proximité de son rayon au rayon de Schwarzschild. Cette dépendance est comme une empreinte digitale que la physique près de l'horizon laisse sur la réponse de marée. Le disque ne l'efface pas. Il rend simplement toute la réponse plus forte — il amplifie son amplitude globale. De plus, l'effet du disque peut être séparé de l'effet de la nature même de l'objet.
D'où une conclusion pratique. Les futurs détecteurs d'ondes gravitationnelles, comme LISA ou « Einstein », pourront capter les signaux de fusions d'objets compacts. Si ceux-ci sont entourés de disques, le signal de marée pourrait être plus brillant que prévu, et il faudra en tenir compte lors du décodage. Mais la possibilité même de distinguer un trou noir de son jumeau sans horizon ne disparaît pas. Dans des conditions appropriées, le disque ne masque pas la différence fondamentale. L'Univers nous laisse la clé du mystère de l'horizon, même en le recouvrant d'un voile de gaz.
La déformation de marée de la Terre sous l'action de la Lune est d'environ 55 centimètres — la croûte solide se soulève et s'abaisse deux fois par jour, bien que nous ne le remarquions pas.
Dans le roman « Un feu sur l'abîme » de Vernor Vinge, les civilisations utilisent les étoiles à neutrons et les trous noirs comme sources d'énergie, et leurs disques d'accrétion comme matériau de construction pour des ouvrages d'astro-ingénierie.