Quiconque a assisté à une conférence informative sur l’astronomie aura entendu pendant l’heure des questions quelqu’un qui veut savoir ce qui se passerait si nous tombions dans le piège à l’intérieur d’un trou noir. C’est sans doute l’une des questions que les astronomes entendent le plus. C’est pourquoi un astrophysicien de la NASA, Jérémy Schmittman, voulait donner une réponse une fois pour toutes, grâce à l’un des supercalculateurs les plus puissants de la NASA.
Dans son simulation, visible sur la chaîne YouTube de l’agence spatiale, décrit ce qui se passerait si une caméra se dirigeait vers le trou noir et tombait à l’intérieur. Il est important de se rappeler que si vous vous êtes consacré à le simuler, c’est parce que cela ne peut pas être fait dans la vraie vie. Rien ne peut s’échapper de l’intérieur d’un trou noir, pas même la lumière. C’est pourquoi on dit qu’ils sont noirs. Logiquement, ni le meilleur vaisseau spatial, ni la caméra la plus résistante ne pourraient échapper à ce sort.
En fait, c’est assez difficile à voir, même avec une simulation. Avec un ordinateur classique, il aurait fallu plus d’une décennie pour traiter toutes les informations nécessaires. Cependant, grâce à Découvrez un supercalculateur au Goddard Center de la NASA, c’est fait en 5 jours. Et en utilisant seulement 0,3 % de sa puissance.
A la recherche du meilleur candidat
Personne ne peut voyager à l’intérieur d’un trou noir, quelle que soit sa taille. La attraction gravitationnelle qu’il exerce est si grand qu’une fois franchie une certaine distance, connue sous le nom d’horizon des événements, tout tombe vers l’intérieur, se détruisant en cours de route.
Cependant, si nous devions choisir, il vaudrait mieux un trou noir supermassif. Le plus petit, avec une masse équivalente à un maximum de 30 soleils, Ils ont un horizon d’événements plus court.
Lorsqu’un corps s’approche d’un trou noir, son extrémité la plus proche reçoit une attraction gravitationnelle beaucoup plus importante que l’autre extrémité. Ceci est généralement suffisant pour vaincre les forces de cohésion des particules de l’objet, de telle sorte qu’il s’étire, acquérant ainsi une forme très allongée. Il s’agit d’un phénomène connu sous le nom de spaghettification et qui se produit beaucoup plus rapidement avec les trous noirs dont l’horizon des événements est petit.
Par conséquent, même si nous ne pouvions échapper à aucun d’entre eux, au moins un trou noir supermassif donnerait un peu plus de place au mouvement. Celui choisi pour la simulation de la NASA est très similaire à celui trouvé dans le centre de la Voie Lactée. Il a une masse de 4,3 millions de fois celle du Soleil et un horizon d’événements de 25 millions de kilomètres. La spaghettification se produirait donc, mais un peu plus tard, juste au moment du saut dans le trou noir.
Voyage à l’intérieur d’un trou noir
Dans cette simulation de la NASA, nous voyons le voyage qu’une caméra parcourt à l’intérieur du trou noir. Au début, on voit un trou noir qui se rapproche progressivement du foyer. Un disque de rayonnement et de matière tourne autour d’elle, juste avant de tomber à l’intérieur. Ceci est connu sous le nom de disque d’accrétion et s’étend jusqu’à l’horizon des événements. Mais aussi, dans la partie centrale, on voit un mince cercle, appelé anneau de photons, constitué de la lumière qui orbite autour de lui.
Ce qui se passe étape par étape peut être expliqué dans la vidéo elle-même, mais aussi dans une déclaration de la NASA. D’une manière générale, à mesure que la caméra s’approche du trou noir et atteint des vitesses de plus en plus proches de celle de la lumière, la luminosité du disque d’accrétion et des étoiles en arrière-plan « est amplifiée de la même manière que le son d’une voiture de course qui approche augmente en hauteur. »
“En cours de route, le disque du trou noir, les anneaux de photons et le ciel nocturne sont de plus en plus déformés, formant même de multiples images à mesure que sa lumière traverse un espace-temps de plus en plus déformé.”
Jeremy Schnittman, astrophysicien de la NASA
D’un autre côté, à l’horizon des événements, même le espace-temps Il circule vers l’intérieur à la vitesse de la lumière. Lorsque cela se produit, « la caméra et l’espace-temps dans lequel elle se déplace se précipitent vers le centre du trou noir ». Une fois là-bas, les lois de la physique, telles que nous les connaissons, cessent de fonctionner.
Mais tout est déjà perdu. Une fois que la caméra traverse l’horizon des événements, sa destruction par spaghettification ne prend que 12,8 secondes. Après cela, le néant vient.
Par conséquent, ce que l’on peut voir dans cette simulation est le chemin menant à l’intérieur d’un trou noir. Une fois sur place, il n’y a plus rien à montrer, car aucun instrument ne pourrait survivre. Quoi qu’il en soit, la vidéo est la plus proche que nous puissions jamais obtenir de ce voyage énigmatique. Vaut la peine d’être vu.
