Studio de visualisations scientifiques NASA a publié une vidéo montrant à quoi ressemblerait un système de deux trous noirs vu de côté. Ces vidéos impressionnantes sont créées non seulement à des fins éducatives, elles sont importantes pour comprendre les phénomènes astronomiques observés par les scientifiques.
La simulation a été publiée sur le site de l'agence, elle montre la création du modèle et ses calculs sur le supercalculateur Discover du Center for Climate Simulations NASA. Pour effectuer tous les calculs nécessaires, il a fallu presque une journée entière et plus de 2,5 mille cœurs de processeur. Une telle visualisation prendrait 10 ans de fonctionnement d'un PC puissant ordinaire.
La vidéo ci-dessous montre le résultat du calcul des trajets des photons émis par les disques d'accrétion trous noirs, qui traversent l'espace-temps déformé. La masse totale de ces objets astronomiques est de 300 millions de nos Soleils. Un trou noir avec un disque d'accrétion orange est deux fois plus massif qu'un autre avec un disque bleu.
Fait intéressant, les couleurs ne sont pas choisies simplement pour la clarté. Bien qu'hypertrophiées, elles reflètent la différence réelle de température de la matière tombant sur un trou noir. Dans la vidéo, vous pouvez immédiatement remarquer plusieurs effets prédits par la théorie de la relativité. La plus évidente est la lentille gravitationnelle. Il s'agit d'un phénomène optique exprimé par ce qu'on appelle des anneaux ou Les arcs d'Einstein, ressemble à de multiples distorsions concentriques en forme d'arc ou circulaires et de re-réflexions d'objets. Ils surviennent lorsque la lumière passe à proximité d'un corps massif. Sa gravité déforme tellement l'espace-temps que les photons changent de trajectoire, comme dans une lentille.
Grâce à la lentille gravitationnelle de la Terre, vous pouvez voir des objets si éloignés que leur lumière n'atteindrait jamais notre planète autrement. Mais il y a aussi le revers de la médaille - dans la plupart des cas, les objets massifs comme les trous noirs ne sont pas seuls dans l'espace, et les corps célestes intéressants pour les scientifiques ne sont pas directement derrière eux, mais à des angles différents par rapport à la Terre. Pour cette raison, en réalité, les anneaux et les arcs dans le ciel sont loin d'être aussi nets que dans les simulations les plus simples - les images de galaxies lointaines sont pleines de distorsions et de multiples re-réflexions d'étoiles.
Intéressant aussi :
- La lumière polarisée révèle les secrets du champ magnétique d'un trou noir
- Des astronomes ont découvert un trou noir supermassif en mouvement
Pour distinguer les objets réels des effets optiques et des visualisations sont nécessaires. Ils aident à comprendre comment la lumière sera courbée à différents endroits d'objets massifs. Et, bien sûr, il est plus précis d'interpréter les données scientifiques obtenues par les télescopes.
Un autre effet optique intéressant dans la vidéo est l'aberration relativiste : les trous noirs apparaissent plus petits lorsqu'ils sont plus proches de l'observateur. Vu de côté, c'est-à-dire vu depuis le plan de rotation des trous noirs, un bord du disque d'accrétion semble plus brillant que l'autre. Ceci s'explique Amélioration Doppler, ce qui conduit au fait que la source de rayonnement se dirigeant vers l'observateur semble plus brillante que celle qui s'en éloigne.
Dans l'ensemble, la vidéo de la NASA est non seulement belle, mais pleine de détails intéressants. Un spectateur attentif peut remarquer plusieurs éléments plus intéressants qui démontrent toute la beauté du monde environnant. Heureusement, nous n'avons pas besoin de nous approcher nous-mêmes des trous noirs pour en profiter.
Lisez aussi: