Une équipe de scientifiques de l'Institut de Recherche Fondamentale Tata (TIFR), Bombay, Inde, ont trouvé de nouvelles façons de détecter une singularité nue ou nue, l'objet le plus extrême de l'univers.

Quand le carburant d'une étoile très massive est épuisé, il s'effondre en raison de sa propre attraction gravitationnelle et devient finalement une très petite région de densité de matière arbitrairement élevée, c'est une 'Singularité', où les lois habituelles de la physique peuvent s'effondrer. Si cette singularité est cachée dans un horizon événementiel, qui est une surface fermée invisible d'où rien, même pas de lumière, peut s'échapper, alors nous appelons cet objet un trou noir. Dans ce cas, nous ne pouvons pas voir la singularité et nous n'avons pas besoin de nous soucier de ses effets. Mais que se passe-t-il si l'horizon des événements ne se forme pas ? En réalité, La théorie de la relativité générale d'Einstein prédit une telle possibilité lorsque des étoiles massives s'effondrent à la fin de leur cycle de vie. Dans ce cas, il nous reste l'option alléchante d'observer une singularité nue.

Une question importante est alors, comment distinguer observationnellement une singularité nue d'un trou noir. La théorie d'Einstein prédit un effet intéressant :le tissu de l'espace-temps à proximité de tout objet en rotation est « tordu » en raison de cette rotation. Cet effet provoque une rotation du gyroscope et fait précéder des orbites de particules autour de ces objets astrophysiques. L'équipe TIFR a récemment soutenu que la vitesse à laquelle un gyroscope précesse (la fréquence de précession), lorsqu'il est placé autour d'un trou noir en rotation ou d'une singularité nue, pourrait être utilisé pour identifier cet objet en rotation. Voici une façon simple de décrire leurs résultats. Si un astronaute enregistre la fréquence de précession d'un gyroscope en deux points fixes proches de l'objet en rotation, alors deux possibilités peuvent être vues :(1) la fréquence de précession du gyroscope change d'une quantité arbitrairement grande, C'est, il y a un changement sauvage dans le comportement du gyroscope; et (2) la fréquence de précession change légèrement, d'une manière régulière et bien élevée. Pour le cas (1), l'objet en rotation est un trou noir, tandis que pour le cas (2), c'est une singularité nue.

L'équipe TIFR, à savoir, Dr Chandrachur Chakraborty, M. Prashant Kocherlakota, Pr Sudip Bhattacharyya et Pr Pankaj Joshi, en collaboration avec une équipe polonaise composée du Dr Mandar Patil et du Prof. Andrzej Krolak, a en effet montré que la fréquence de précession d'un gyroscope en orbite autour d'un trou noir ou d'une singularité nue est sensible à la présence d'un horizon des événements. Un gyroscope encerclant et s'approchant de l'horizon des événements d'un trou noir dans n'importe quelle direction se comporte de plus en plus « sauvagement, ' C'est, il précesse de plus en plus vite, sans limite. Mais, dans le cas d'une singularité nue, la fréquence de précession ne devient arbitrairement grande que dans le plan équatorial, mais étant régulier dans tous les autres plans.

L'équipe TIFR a également découvert que la précession d'orbites de matière tombant dans un trou noir en rotation ou une singularité nue peut être utilisée pour distinguer ces objets exotiques. En effet, la fréquence de précession du plan orbital augmente à mesure que la matière s'approche d'un trou noir en rotation, mais cette fréquence peut décroître et même devenir nulle pour une singularité nue tournante. Cette découverte pourrait être utilisée pour distinguer une singularité nue d'un trou noir dans la réalité, parce que les fréquences de précession pouvaient être mesurées dans les longueurs d'onde des rayons X, car la matière tombante irradie des rayons X.