Des mathématiciens de l'Université de Californie à Berkeley ont trouvé une condition pour l'existence de singularités nues dans les trous noirs, dans lesquels les lois de la physique sont violées. Cette conclusion met en doute le principe fort de la censure cosmique, selon lequel une singularité nue devrait être inaccessible à tout observateur. Écrit à propos de cette publication Science Alert.
La singularité nue est une région hypothétique de l'espace-temps prédite par la théorie générale de la relativité (GR) d'Einstein, où le principe de causalité est violé. En d'autres termes, c'est le point où un futur ou un passé infiniment lointain peut être observé. Cependant, le principe d'une forte censure cosmique, proposé par le physicien Roger Penrose, suppose que les singularités cosmiques existent soit entièrement dans le passé (par exemple, dans le cas du Big Bang), soit toujours dans le futur et donc inaccessibles à tout observateur. Le physicien Stephen Hawking a introduit le principe faible de la censure cosmique, selon lequel des singularités nues peuvent être présentes dans le présent, mais «fermées» par les horizons événementiels des trous noirs.
Hawking pense que théoriquement il peut y avoir un observateur capable d'entrer dans une singularité nue, mais il ne pourra dire à personne ce qu'il a vu, car pour cela il doit quitter le trou noir, ce qui est impossible.
Le principe d'une forte censure cosmique "ferme" la singularité pour un astronaute qui a dépassé l'horizon des événements. Sa présence même modifie les solutions des équations de la relativité générale de telle sorte que l'observateur ne verra jamais la singularité jusqu'à sa mort.
Les mathématiciens ont étudié les conditions dans lesquelles un astronaute peut tomber dans la zone de violation de causalité. Ils ont considéré un type particulier de trous noirs hypothétiques, décrits par la métrique Reissner-Nordstrom-de Sitter. Ces objets, en plus de l'horizon des événements, ont un horizon de Cauchy intérieur - une frontière au-delà de laquelle le déterminisme est violé, c'est-à-dire que le sort de tout objet qui y est arrivé ne peut être prédit. Une forte censure cosmique empêche l'horizon de Cauchy d'être stable et empêche ainsi l'observation d'une singularité au centre d'un trou noir.
Il est démontré que la charge extrêmement élevée des trous Reissner-Nordstrom-de Sitter et leur gravité stabilisent l'horizon de Cauchy dans l'Univers en expansion. En conséquence, un observateur qui a pris du retard sur l'horizon de Cauchy sera coupé de son propre passé, et son sort deviendra incertain. Cela viole le principe d'une forte censure cosmique.
