Lorsqu’un trou noir absorbe un objet, la déformation de son horizon lui donnerait l'aspect structurel d'une fractale!

Une étude, dont les résultats ont été publiés dans la revue Physical Review Letters et sont disponibles sur arxiv.org, a permis de mettre en évidence que l’horizon d’un trou noir devait se comporter comme un fluide turbulent, illustrant ainsi la correspondance fluide-gravité.

Plus précisément, lorsqu’un trou noir absorberait un objet, sa 'surface' «se déformerait à tel point qu'elle deviendrait une fractale».

On savait «que l’horizon d’un trou noir sans rotation à l’équilibre doit être parfaitement sphérique, mais qu’il se déforme lorsqu’il avale une étoile ou tout autre corps matériel», se mettant «à vibrer à la façon d’une cloche qui résonne en émettant des ondes gravitationnelles jusqu’à ce qu’il redevienne lisse et sphérique».

Dans l'étude ici présentée, le phénomène a été analysé comme résultant du comportement d’un fluide turbulent. Or, il se trouve que «la description de la turbulence dans un fluide fait intervenir des structures que l’on retrouve dans la théorie des fractales du mathématicien Benoît Mandelbrot».

Les calculs ont ainsi fait apparaître que «la dimension de l'horizon du trou noir n'est alors plus donnée par un nombre entier, mais par une fraction», ce qui prouve bien que le caractère fractal d’un fluide turbulent peut être associé à la géométrie de l’horizon perturbé d’un trou noir.

Cette façon d'appréhender l’horizon d’un trou noir comme un fluide turbulent avec une structure fractale pourrait avoir d’intéressantes implications pour mieux comprendre l’entropie des trous noirs et le paradoxe de l’information.