Trous noirs : le dernier article de Stephen Hawking est disponible

Ça y est, cela faisait un moment que nous l’attendions, le dernier article rédigé par Stephen Hawking est enfin disponible. Il décrit une réponse au paradoxe de l’information sur les trous noirs. C’était sa raison d’être : percer les mystères qui entourent les trous noirs. Hawking aura tenté jusqu’à sa mort de comprendre leur origine, leur formation, leurs caractéristiques et toutes les informations relatives aux trous noirs. Plus tard, le 10 avril 2018, le projet Event Horizon Telescope a dévoilé les premières images d’un trou noir.

Nous vous racontions son parcours en mars dernier, au moment de sa disparition. Son dernier article de recherche sur le sujet des trous noirs est enfin disponible en ligne sur le site de pré-publication ArXiV. C’est grâce à ses co-auteurs de Cambridge et de Harvard que cet article a pu être publié. Intitulé Black Hole Entropy et Soft Hair, il s’intéresse au paradoxe de l’information du trou noir. Selon eux, le paradoxe « est peut-être le problème le plus déroutant de la physique théorique fondamentale de nos jours ». Ce paradoxe a d’ailleurs été au centre de la vie du physicien défunt pendant des décennies.

Le média Engadget explique que ce paradoxe découle de théories et d’arguments exprimés par Hawking, lui-même, selon lesquels les trous noirs ont une température. Ils devraient donc inévitablement s’évaporer avec le temps jusqu’à ce qu’il ne reste plus rien. À ce moment-là, ils libéreraient de l’énergie qui s’appelle d’ailleurs le « rayonnement de Hawking ». L’astrophysicien et ses compères pensent que lorsqu’un objet entre dans un trou noir, ses informations sont conservées à la surface pour toujours. En revanche, si un trou noir s’évapore, cette information disparaît avec. C’est là tout le paradoxe. Selon les règles de la physique quantique, l’information ne devrait jamais être détruite.

Le nouvel article publié montre que ces informations peuvent être préservées par des photons appelés « soft hair » entourant le bord du trou noir. Selon les chercheurs, la température d’un trou noir change lorsque vous y jetez un objet (par exemple, les atomes d’une planète). Plus il fait chaud, plus son entropie (son désordre interne) augmente. Cette entropie est ce qui est préservé dans les « soft hair » d’un trou noir.

Perry, un collègue du célèbre astrophysicien, a déclaré à The Guardian que lorsqu’il a expliqué à Hawking cette découverte, quelques jours avant sa mort, il a simplement fait un énorme sourire. Il avait compris qu’ils tenaient un résultat. Même si cette avancée ne représente qu’un pas en avant, c’est un casse-tête en moins à découvrir.