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Une animation fascinante de la NASA montre comment un trou noir situé non loin de la Terre déformerait l'espace-temps

Une animation fascinante de la NASA montre comment un trou noir situé non loin de la Terre déformerait l'espace-temps
© Une image statique d'un trou noir vu par le côté. NASA’s Goddard Space Flight Center/Jeremy Schnittman

Jusqu'à récemment, les scientifiques ne pouvaient que spéculer sur l'apparence d'un trou noir. Étant donné que l'attraction gravitationnelle d'un trou noir est plus forte que tout, y compris la lumière, il est extrêmement difficile d'en prendre un en photo. Pour voir un trou noir, il faut compter sur la lumière des étoiles et d'autres matières qui sont aspirées (avant qu'elles ne disparaissent).

En avril dernier, un groupe de scientifiques de l'international Event Horizon Telescope Collaboration a publié la première photographie au monde d'un trou noir. L'image a validé notre compréhension des trous noirs en tant que sphères sombres entourées d'un anneau lumineux rougeoyant, mais la photo ressemblait plus à une tache qu'à un cliché détaillé. Une nouvelle vidéo de la NASA, cependant, montre à quoi pourrait ressembler le trou noir si les chercheurs pouvaient le filmer en action — ou si vous vous trouviez juste à proximité de cet objet.

Lire aussi — Le trou noir au centre de notre galaxie est devenu plus affamé et lumineux que jamais

Dans l'animation, la gravité transforme la lumière en un tourbillon envoûtant qui se déplace en fonction de votre point de vue. La visualisation montre tout d'abord à quoi ressemblerait un trou noir vu par le côté (tel qu'il apparaît sur l'image fixe ci-dessus) : vous verriez une sphère sombre au centre. C'est l'"ombre" du trou noir — là où la lumière est capturée. La limite de cette ombre est connue sous le nom d'"horizon des événements" ou de "point de non-retour", car au-delà, la force gravitationnelle d'un trou noir est assez forte pour aspirer tout ce qui s'approche dans l'abîme.

Juste à l'extérieur de l'horizon des événements se trouve une mince auréole appelée "sphère photonique", qui consiste en des rayons lumineux entourant le trou noir.

NASA’s Goddard Space Flight Center/Jeremy Schnittman

La partie la plus captivante de la visualisation, cependant, est l'anneau extérieur de matière chaude connu sous le nom de "disque d'accrétion". Il est fait d'étoiles mortes, de planètes, d'astéroïdes, de comètes et d'autres particules qui sont entraînés par l'attraction gravitationnelle du trou. Les scientifiques de la NASA viennent d'ailleurs de filmer une de ces étoiles mortes.

Le chemin de la lumière semble se courber autour de la sphère, formant une bosse en bas et en haut. Le disque est plus lumineux sur le côté gauche parce que le gaz incandescent s'y déplacerait vers vous à une vitesse proche de celle de la lumière. Le gaz du côté droit s'éloigne de vous, donc il n'est pas aussi lumineux. Pensez à la façon dont le faisceau d'un phare devient incroyablement lumineux lorsqu'il est pointé directement sur vous.

Mais les choses changent dans la visualisation quand on regarde le trou noir d'en haut. Soudain, la lumière brillante devient uniformément dispersée car, de ce point de vue, aucune partie du disque ne se déplace vers ou loin de vous. Le disque forme également un cercle net au lieu de la "double bosse" que l'on voit de l'angle latéral. La sphère photonique reste cependant la même, car la lumière y est essentiellement piégée en orbite parfaite.

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"Les simulations et les films de ce genre nous aident vraiment à visualiser ce qu'Einstein voulait dire lorsqu'il a dit que la gravité déforme le tissu de l'espace et du temps", a déclaré Jeremy Schnittman, l'astrophysicien de la NASA qui a créé cette visualisation, dans un communiqué.

L'animation nous permet de mieux comprendre la photographie du trou noir publiée en avril dernier. Sur cette photo, le disque d'accrétion était nettement plus clair en bas de l'image et plus foncé en haut. La visualisation de la NASA nous rappelle qu'une telle vue changerait en fonction de notre emplacement.

Version originale : Aria Bendix/ Business Insider

Business Insider
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