Un supercalculateur de la NASA a réussi à développer une nouvelle visualisation immersive qui nous permet d’entrer dans l’horizon des événements d’un trou noir. Grâce à des simulations détaillées, les scientifiques peuvent étudier comment cette force de la nature affecte l’univers réel.
Jeremy Schnittman, astrophysicien au Goddard Space Flight Center de la NASA, a déclaré : « Les gens s’interrogent souvent à ce sujet, et simuler ces processus difficiles à imaginer nous aide à relier les mathématiques de la relativité aux conséquences réelles dans l’univers. J’ai donc simulé deux scénarios : un dans lequel une caméra, tel un courageux astronaute, tentait de traverser l’horizon des événements et un autre dans lequel elle ne parvenait pas à l’atteindre et était projetée en arrière.
Les visualisations générées sont disponibles dans différents formats. Les vidéos explicatives font office de guides touristiques, tandis que les vidéos à 360 degrés permettent aux spectateurs de regarder autour de eux pendant le voyage. De plus, des cartes plates de l’ensemble du ciel ont également été créées.
Pour mener à bien ce projet, Schnittman s’est associé au scientifique Goddard Brian Powell et a utilisé le supercalculateur Discover du Climate Simulation Center de la NASA. La simulation a généré environ 10 téraoctets de données en seulement cinq jours d’exécution avec 0,3 % des processeurs de Discover. Si cela avait été réalisé sur un ordinateur portable classique, cela aurait pris plus d’une décennie.
Le trou noir sur lequel ils se sont concentrés fait 4,3 millions de fois la masse de notre Soleil et est situé au centre de notre galaxie, la Voie lactée. Schnittman a expliqué : « Si vous aviez le choix, vous préféreriez tomber dans un trou noir supermassif. “Les trous noirs de masse stellaire, qui contiennent jusqu’à 30 fois la masse de notre Soleil, ont des horizons d’événements plus petits et des forces de marée plus fortes, qui peuvent déchirer les objets qui s’approchent avant qu’ils ne traversent l’horizon.”
La simulation de l’horizon des événements s’étend sur environ 25 millions de kilomètres, soit environ 17 % de la distance entre la Terre et le Soleil. On peut voir un nuage plat et tourbillonnant de gaz chaud appelé disque d’accrétion, ainsi que des anneaux de photons brillants. structures formées à partir de lumière qui a tourné autour du trou noir une ou plusieurs fois. Le tout est complété par un fond étoilé vu de la Terre.
À mesure que la caméra s’approche du trou noir à des vitesses proches de la lumière, la luminosité du disque d’accrétion et des étoiles en arrière-plan s’amplifie, de la même manière que le bruit d’une voiture de course qui s’approche. La lumière apparaît plus brillante et plus blanche lorsqu’elle est observée dans la direction du mouvement.
Le film commence avec la caméra située à 640 millions de kilomètres, et le trou noir remplit rapidement le champ de vision. Lorsque la caméra effectue un zoom avant, le disque du trou noir, les anneaux de photons et le ciel nocturne se déforment, formant de multiples images lorsque sa lumière traverse l’espace-temps déformé.
