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Pour expliquer les effets de la gravité dans un trou noir, la NASA a simplifié la science avec une vidéo intrigante. Elle présente une caméra virtuelle qui plonge dans un trou noir supermassif, semblable à celui au centre de notre galaxie.
Si vous vous êtes déjà demandé ce qui arriverait en tombant dans un trou noir, la NASA a la réponse. Elle a conçu une simulation qui lie les mathématiques complexes de la relativité à des scénarios réels. Cette approche répond de manière pratique à cette question captivante.
Mais c'est quoi un trou noir ?
Les trous noirs, l'un des mystères les plus captivants de l'univers, sont si denses que rien ne peut s'échapper de leur horizon des événements, pas même la lumière. Lorsqu'on s'en approche, ces objets célestes déforment l'espace et la lumière de manière spectaculaire, phénomène que l'animation de la NASA cherche à capturer.
Au bord de ces gigantesques aspirateurs cosmiques se trouve le disque d'accrétion, un tourbillon de matière surchauffée qui spirale inexorablement vers l'abîme central.
Ce processus est parfois visible sous forme d'éruptions lorsque des morceaux de matière tombent dans le trou noir, fournissant des données précieuses aux astronomes.
Un supercalculateur pour imiter un trou noir géant
La visualisation de la NASA a été rendue possible grâce à l'immense puissance de calcul du supercalculateur Discover du Centre de Simulation Climatique de la NASA.
En seulement 5 jours, cette machine a traité environ 10 téraoctets de données, une tâche qui aurait pris plus de 10 ans à un ordinateur conventionnel.
Cette animation simule la chute à travers un trou noir supermassif. Elle illustre ce que verrait une caméra, et, par extension, un astronaute assez audacieux. Ce dernier franchirait l'horizon des événements d'un trou noir ayant une masse 4,3 millions de fois celle de notre Soleil.
Exploration spatiale, effets de la gravité et retour dans le temps
La descente initiale débute à environ 640 millions de kilomètres du trou noir. Au fur et à mesure que la caméra se rapproche, elle accélère, atteignant des vitesses proches de celle de la lumière.
De plus, la lumière du disque d'accrétion et des étoiles en arrière-plan commence à se distordre. Cela crée des images multiples à mesure que l'espace-temps se déforme intensément.
Bien que la caméra mette environ trois heures pour atteindre l'horizon des événements en temps réel, pour un observateur externe, elle semble ralentir puis se figer. Cet effet a été surnommé « étoiles gelées » par les astronomes.
Une fois franchi, l'espace-temps lui-même se précipite vers l'intérieur à la vitesse de la lumière. Par conséquent, cela entraîne la caméra vers la singularité, un point où les lois connues de la physique cessent d'exister.
La destruction finale de la caméra par spaghettification survient en seulement 12,8 secondes. Ensuite, elle parcourt ses derniers 128 000 kilomètres vers la singularité en un clin d'œil.
La NASA explore également un scénario alternatif. Dans ce cas, un astronaute accompagnant la caméra pourrait théoriquement revenir plus jeune. Cela serait dû à l'effet de dilatation du temps, provoqué par la gravité intense et la vitesse élevée.
Et vous, avez-vous déjà réfléchi aux effets de la gravité dans un trou noir ? N'hésitez pas à partager vos pensées en commentaire !
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