La NASA publie une animation de la chute dans un trou noir pour célébrer la semaine de ces objets

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Visualisation d’un trou noir supermassif, où se distinguent les caractéristiques produites par les effets de la relativité générale. Crédit : GSFC de la NASA
Zeus Valtierra

Zeus Valtierra 13/05/2024 13:54 8 minutes

Pour commémorer le début de la semaine du trou noir lundi dernier, le 6 mai La NASA a utilisé un superordinateur pour créer une visualisation qui transporte le spectateur dans un voyage aller simple à travers l’horizon des événements d’un trou noir.

L’horizon des événements d’un trou noir est la frontière physique définitive où même la lumière ne peut pas s’échapper de sa puissante force gravitationnelle et où les informations sur ce qui se passe à l’intérieur sont perdues.

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Représenté par un anneau doré entourant le noyau du trou noir, cet horizon marque le dernier seuilau-delà duquel il est impossible pour tout observateur extérieur de récupérer la moindre information.

A également publié un autre modèle simulé, doù nous nous trouvons en orbite autour de cet horizon des événementsquelque chose de merveilleux qui teste nos perceptions du temps et de l’espace.

Tomber dans les mâchoires d’un trou noir

Le protagoniste d’une simulation de la NASA C’est un trou noir d’une masse colossale, environ 4,3 millions de fois celle du Soleil. Cela le rend similaire au Sagittaire A* (Sgr A*), le géant qui réside au centre de notre galaxie, la Voie Lactée.

Bien qu’il existe d’autres trous noirs supermassifs encore plus grands, certains avec des masses dépassant des milliards de soleils. Avec curiosité, Si vous deviez choisir un trou noir dans lequel tomber, un trou plus grand serait préférable.

Si l’occasion se présente, optez pour un trou noir supermassif.

Conseiller Jeremy Schnittman, l’astrophysicien derrière les visualisations et membre du Goddard Space Flight Center de la NASA dans la ceinture de verdure, dans le Maryland.

Ceci à cause de Les trous noirs de masse stellaire, jusqu’à 30 fois la masse du Soleil, ont des horizons d’événements plus petits et des forces de marée dévastatricescapable de désintégrer n’importe quoi avant même qu’il n’atteigne l’horizon.

Maths et physique

Ce sujet suscite une grande curiosité pour beaucoup, et en simulant ces phénomènes complexes, les mathématiques abstraites de la relativité peuvent avoir un sens dans le contexte de l’univers tangible.

Pour lui, La NASA a créé deux situations différentes : l’une dans laquelle une caméra, au lieu d’un courageux astronautetouche à peine l’horizon des événements et est catapulté vers l’extérieur, et un autre dans lequel il traverse cette frontièrescellant ainsi son sort.

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Alors que nous nous dirigeons vers le noyau du trou noir, sa singularité, les forces gravitationnelles s’intensifient à tel point que tout objet est allongé et comprimé jusqu’à se désintégrer, un phénomène connu sous le nom de « spaghettification ». Ce processus serait fatal pour tout être humain.

La masse d’un le trou noir détermine la distance de son horizon des événements à la singularité. Dans un trou noir supermassif, un astronaute pourrait traverser l’horizon des événements sans atteindre immédiatement sa fin.

La simulation

La vidéo nous emmène d’une distance de 640 millions de kilomètres vers le trou noir supermassif à des vitesses proches de la lumière. À mesure que nous nous rapprochons, la lumière de la matière environnante s’intensifie.

À mesure que nous nous approchons, la perspective des étoiles change radicalement en raison de la distorsion gravitationnelle de l’espace-temps provoquée par le trou noir. Près de lui, un anneau de lumière tourne frénétiquement, résultat de la courbure extrême de l’espace.

ID de la vidéo YouTube = chhcwk4-esM

Avant d’arriver à l’horizon des événements et à l’anneau de photons, on trouve un disque d’accrétionun nuage de gaz chaud qui sert de nourriture au trou noir et de référence lors de notre voyage.

L’horizon des événements de ce trou noir supermassif Son diamètre est d’environ 25 millions de kilomètres, soit environ 17 % de la distance entre la Terre et le Soleil..

Un temps infini ?

Après environ 3 heures et 30 minutes, lors de deux orbites autour du trou noir, on atteint son horizon des événements. C’est le dernier point visible par tout observateur extérieur, où notre image serait éternellement figée dans le temps.

Traversant l’horizon des événements, on se dirige irrémédiablement vers la singularité centrale du trou noir, un point de densité infinie où les lois de la physique telles que nous les connaissons s’effondrent.

ID de la vidéo YouTube = dGEIsnBRWGs

Cependant, nous n’atteindrons jamais ce point. Seul 12,8 secondes après avoir traversé l’horizonnous et notre appareil photo nous sommes spaghettifiésencore à 128 000 kilomètres de la singularité.

Aussi il y a la possibilité de ne pas plonger dans l’abîme du trou noir; mais seulement pour approcher son horizon événementiel sans le traverser. Après un voyage de six heuresau retour, nous avons découvert queen raison de l’influence du trou noir supermassif, nos collègues astronautes ont vieilli environ 36 minutes de plus que nous.

Une technologie de pointe

Ces simulations, qui nous font traverser l’espace proche du trou noir et touchant son horizon, ont été générés par le supercalculateur Discover du Climate Simulation Center de la NASA.

Ce puissant système informatique généré pas moins de 10 téraoctets de donnéesauquel la NASA compare la moitié du contenu de la Bibliothèque du Congrès.

Un trou noir artificiel révèle les secrets du rayonnement de Hawking

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Le processus dans Discover a duré cinq jours, utilisant 0,35% de ses 129 000 processeurs. En comparaison, un ordinateur portable standard prendrait une décennie à produire des simulations équivalentes.

Tout comme l’horizon des événements définit les limites d’un trou noir supermassif, Ces simulations fascinantes ont marqué le début d’une odyssée de cinq jours pendant la Black Hole Weekune expérience qui a élargi et façonné notre esprit de la manière la plus enrichissante.

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