Les étoiles massives passent leur vie à fusionner joyeusement des atomes et à rayonner de l'énergie, jusqu'à ce qu'elles manquent de carburant et que la gravité leur rappelle qui est le patron. La fin classique est un trou noir — une singularité si dense que même les lois de la physique jettent l'éponge. Mais une nouvelle solution théorique suggère un final plus ambitieux : l'étoile pourrait s'effondrer en une gravastar, une sorte de poupée russe cosmique qui contient un mini-univers en expansion à l'intérieur.

Les gravastars sont des objets ultra-compacts hypothétiques qui imitent la masse gravitationnelle des trous noirs mais évitent la singularité et l'horizon des événements. Au lieu de cela, elles sont remplies d'énergie noire, qui pousse vers l'extérieur et empêche l'effondrement total. Les physiciens théoriciens Daniel Jampolski et le professeur Luciano Rezzolla de l'Université Goethe de Francfort ont maintenant proposé la première solution dynamique aux équations de la relativité générale d'Einstein qui montre comment une étoile en effondrement pourrait en produire une.

Selon leurs travaux, l'effondrement d'une étoile massive pourrait déclencher la naissance d'un univers miniature à l'intérieur de la matière en effondrement elle-même — pas sans rappeler notre propre Big Bang. Alors que ce mini-univers s'étend, son énergie noire pousse vers l'extérieur, arrêtant l'effondrement avant qu'un trou noir ne se forme. Le résultat est une gravastar stable. Daniel Jampolski, qui a développé la solution lors de son mémoire de master, explique : « Le Big Bang de l'univers émergent peut se dérouler une fois que l'étoile s'est déjà effondrée presque jusqu'au point de devenir un trou noir. »

Les chercheurs disent que leur solution répond à une question que les scientifiques débattent depuis environ 25 ans : comment les gravastars pourraient émerger de la matière ordinaire. Rezzolla souligne qu'explorer des alternatives ne signifie pas rejeter les trous noirs. « Les trous noirs représentent toujours la solution la plus naturelle et la plus simple », dit-il, ajoutant que « en tant que scientifiques, il est essentiel de garder une approche impartiale face à ce que nous ne savons pas. » L'histoire, note-t-il, a l'habitude de transformer l'exotique en accepté.