Une étoile à neutrons est un résidu ultra-dense d'une explosion de supernova : la masse du Soleil est compressée dans une sphère de la taille d'une ville. Pendant des milliards d'années, elle file à travers l'espace, accumulant autour d'elle une substance invisible — la matière noire — qui n'émet pas de lumière mais attire par la gravité. Si la matière noire s'accumule en quantité suffisante, elle peut envelopper l'étoile d'une coquille invisible dont même la lumière ne peut s'échapper.
Ici, tout est différent. La matière noire se répartit autour de l'étoile comme un brouillard qui se dissipe autour d'un lampadaire. Lorsque la densité du halo atteint une valeur critique, un horizon naît à une distance de plusieurs rayons de l'étoile. Mais à l'intérieur, il n'y a pas un abîme, mais une étoile à neutrons ordinaire — dense, mais finie. Auparavant, on ne savait pas si une telle chose était possible. Maintenant, on a montré que, pour certains paramètres, un horizon se forme autour de l'étoile dans le halo, et l'étoile reste intacte à l'intérieur. Cela fonctionne pour différentes équations d'état — les relations entre la pression et la densité de la matière de l'étoile.
Cette découverte montre que l'horizon des événements ne signifie pas nécessairement la fin de la structure : une configuration régulière de matière ordinaire peut exister à l'intérieur. Cela oriente la recherche de différences observationnelles entre de tels objets et les trous noirs ordinaires — par exemple, via les ondes gravitationnelles. Pour l'instant, aucune application n'est en vue, mais le résultat est un exemple concret que l'on peut vérifier. Une perle dans une coquille de matière noire — ce n'est pas qu'une métaphore, c'est une réalité possible.
La densité de matière noire nécessaire pour former un horizon atteint $10^{19}$ kg/m³ — c'est des milliards de fois plus dense que le centre du Soleil, et comparable à la densité du noyau atomique.
L'idée d'objets massifs à l'intérieur des trous noirs fait écho au roman « Hyperion » de Dan Simmons, où des structures existent à l'intérieur de la singularité et influencent le monde extérieur.