Ce jour est venu. Nous pouvons maintenant profiter de la visualisation la plus réelle du trou noir. Pour ainsi dire, apprenez à mieux connaître la vie quotidienne de ces monstres spatiaux. Le fait est que la NASA a publié un rendu impressionnant d'un trou noir simulé qui montre comment les forces gravitationnelles extrêmes créées par ces objets massifs déforment la lumière autour d'eux, créant un effet de miroir déformant. La visualisation sous différents angles montre les restes d'étoiles qui sont mortes à la suite d'explosions de supernovae.
À quoi ressemble un trou noir?
Si, après avoir regardé cette visualisation, vous ne comprenez pas complètement ce qui se passe, nous vous le dirons. L'une des caractéristiques les plus remarquables de cette vidéo est le "disque d'accrétion" du trou noir - un disque chaud, mince et tournant formé par de la matière qui tourne lentement en spirale vers le centre de l'objet. Au fur et à mesure que la substance est absorbée, la lumière qu'elle émet est déformée, créant une apparence caractéristique.
Une image tirée d'une vidéo de simulation de la NASA.
Le matériau du disque, qui est le plus proche du centre, se déplace incroyablement vite, tournant à une vitesse proche de la vitesse de la lumière. Pendant ce temps, les parties extérieures du disque bougent un peu plus lentement. Quand on regarde un trou noir de côté, le côté gauche du disque d'accrétion apparaît plus brillant que le droit. Cela peut s'expliquer par un phénomène connu sous le nom de "rayonnement Doppler", dans lequel la brillance apparente de la matière se déplaçant à une vitesse proche de la vitesse de la lumière change sous l'influence de phénomènes décrits par la théorie de la relativité d'Albert Einstein.
Cependant, quand on regarde un trou noir directement face à face, les différences de luminosité ne sont pas visibles car la matière sur le disque ne bouge pas. Au centre de la visualisation se trouve une zone dépourvue de lumière, connue sous le nom d '«ombre du trou noir», qui représente environ deux fois l'horizon des événements - un point à l'extérieur du trou noir d'où même la lumière ne peut pas s'échapper en raison de la forte attraction gravitationnelle. Au-delà de l'horizon des événements, toutes les lois connues de la physique ne fonctionnent pas et la gravité est infinie.
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Enfin, un observateur attentif remarquera «l'anneau de photons» qui encadre le centre du trou noir. Il semble presque identique quel que soit l'angle de vue du rendu. En fait, la lumière peut orbiter le trou noir plusieurs fois avant de s'échapper et de devenir visible pour nous.
Comment la visualisation du trou noir a-t-elle été créée?
Le créateur d'images Jeremy Schnittman, du Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland, affirme que des simulations comme celles-ci nous aident à comprendre exactement ce que voulait dire Albert Einstein lorsqu'il a décrit comment la gravité déforme le tissu de l'espace-temps. Les scientifiques notent que, jusqu'à récemment, les visualisations étaient limitées par l'imagination et les programmes informatiques. Maintenant, grâce aux efforts de spécialistes, nous pouvons voir comment vit un vrai trou noir.
Rappelons qu'en avril de cette année, des scientifiques travaillant avec le réseau mondial de radiotélescopes Event Horizon sont entrés dans l'histoire en montrant au monde l'image d'un trou noir situé au centre de la galaxie M87, qui se trouve à une distance de 53 millions d'années-lumière de la Terre. Selon les experts, presque toutes les galaxies de l'univers ont un trou noir supermassif en son centre.
Le processus a été divisé en deux étapes, selon les scientifiques qui ont travaillé sur la vidéo. Tout d'abord, un programme informatique a été écrit pour calculer comment la lumière se déplace autour d'un trou noir et à quoi elle ressemblerait de loin. D'autres éléments en orbite autour du trou noir ont ensuite été modélisés, notamment des champs magnétiques. Ce que nous voyons dans la vidéo est le résultat de la combinaison de deux programmes.
La combinaison de ces vidéos avec d'autres données scientifiques montre clairement à quel point la relativité générale est belle et intimidante. Imaginons que le voyage spatial soit devenu une réalité. Comment un astronaute verrait-il un trou noir s'il était à proximité? Les experts pensent que ce qu'il verrait était presque le même que dans la vidéo.
Lyubov Sokovikova
