Une vidéo de la NASA montre à quoi cela ressemble

Une vidéo de la NASA montre à quoi cela ressemble
Une vidéo de la NASA montre à quoi cela ressemble
Icône d’angle vers le bas Une icône en forme d’angle pointant vers le bas.
Illustration d’un trou noir effaçant une planète.
MARK GARLICK/BIBLIOTHÈQUE DE PHOTOS SCIENTIFIQUES
  • Une vidéo de la NASA révèle avec des détails époustouflants à quoi ressemblerait une chute dans un trou noir.
  • Un astrophysicien de la NASA a utilisé la théorie de la relativité générale d’Einstein pour simuler cette course folle.
  • La gravité du trou noir déforme la lumière autour de lui, créant une expérience trippante. Voir par vous-même.

La NASA a récemment publié une série de vidéos trippantes montrant à quoi cela ressemblerait si vous plongiez dans un trou noir.

Mais pas n’importe quel trou noir : un trou noir supermassif avec 4,3 millions de fois la masse de notre soleil. C’est à peu près la taille du trou noir géant qui se cache au centre de notre galaxie, la Voie lactée.

Les trous noirs sont des environnements cosmiques extrêmes où la gravité, le temps et la lumière agissent différemment de ce à quoi nous sommes habitués sur Terre.

C’est ce qu’Albert Einstein avait prédit avec sa théorie de la relativité générale en 1915 : les objets massifs, comme les trous noirs, déforment le tissu de l’espace-temps.

Dans ces conditions extrêmes, les choses deviennent étranges : le temps s’écoule différemment que sur Terre et la lumière voyage sur des chemins étranges, déformant votre vision de la réalité.

Einstein avait peut-être une idée de ce à quoi cela ressemblerait, mais maintenant, en utilisant la théorie de la relativité générale, l’astrophysicien de la NASA Jeremy Schnittman peut réellement vous le montrer.

A l’approche d’un trou noir supermassif

Les trous noirs piègent du gaz ultra-chauffé sur leur orbite qui forme alors un disque d’accrétion, comme ce que vous voyez ici.
Centre de vol spatial Goddard de la NASA/J. Schnittman et B. Powell

Schnittman commence sa simulation avec une vue lointaine d’un trou noir supermassif entouré d’un anneau de gaz brillant.

Les trous noirs, par définition, sont invisibles car leur attraction gravitationnelle est si grande que rien ne peut s’en échapper, pas même la lumière.

Cependant, si une étoile ou un nuage de gaz s’aventure trop près d’un trou noir, l’emprise gravitationnelle du trou noir peut le déchiqueter.

Le résultat est que le gaz finit par tourner autour du trou noir, formant ce qu’on appelle un disque d’accrétion, qui est l’anneau rouge que vous voyez autour du trou noir sur cette illustration.

Se rapprocher de l’oubli

Vous pouvez voir où se trouverait votre puce spatiale à ce stade du voyage en regardant la petite clé en bas à droite de cette image. À l’heure actuelle, il se trouve toujours en dehors de l’anneau photonique.
Centre de vol spatial Goddard de la NASA/J. Schnittman et B. Powell

À mesure que la caméra se rapproche, vous pouvez voir une bande sombre à l’intérieur du disque d’accrétion suivie d’un mince anneau de lumière plus proche du centre du trou noir. Cet anneau est appelé anneau de photons.

Un anneau de photons est la dernière caractéristique d’un trou noir que vous pouvez voir avant d’entrer dans le point de non-retour, appelé horizon des événements.

Une fois que vous avez dépassé l’horizon des événements, vous êtes définitivement piégé dans l’emprise gravitationnelle du trou noir. Il n’y a pas d’issue.

Et cette bande sombre juste à l’extérieur de l’anneau photonique ? C’est ce qu’on appelle l’ombre de l’horizon des événements. C’est un jeu particulier de la lumière que l’espace-temps déformé autour de l’horizon des événements joue sur nos yeux.

Accélérant rapidement vers votre perte

Votre vaisseau spatial est plus proche de l’anneau de photons, se rapprochant de l’horizon des événements – le point de non-retour.
Centre de vol spatial Goddard de la NASA/J. Schnittman et B. Powell

À mesure que votre vaisseau spatial se rapproche de l’horizon des événements, la gravité du trou noir devient plus forte, vous accélérant à des vitesses énormes, proches de la vitesse de la lumière.

En conséquence, la lumière que vous pouvez voir est amplifiée et apparaît plus brillante, « de la même manière que le son d’une voiture de course venant en sens inverse augmente en hauteur », a déclaré la NASA dans un communiqué de presse décrivant les vidéos.

La lumière est également de plus en plus déformée parce que la région spatio-temporelle dans laquelle vous entrez est davantage déformée par la gravité du trou noir.

10 minutes et ça compte

Votre vaisseau spatial a dépassé l’anneau de photons et tombe maintenant vers le centre du trou noir à des vitesses colossales.
Centre de vol spatial Goddard de la NASA/J. Schnittman et B. Powell

Une fois passé l’anneau de photons, il ne vous reste plus que 10 minutes pour atteindre l’horizon des événements, selon les calculs de la NASA.

Au cours de ces 10 minutes, vous continuez à voir la lumière du disque d’accrétion et de l’anneau de photons se déformer dans un cycle répété d’ovales déformés grandissant et rétrécissant.

Une fois le compte à rebours atteint zéro, “une fois que la caméra traverse l’horizon, elle sera détruite par spaghettification en seulement 12,8 secondes”, a déclaré Schnittman dans le communiqué de presse de la NASA.

La spaghettification est le terme pour décrire comment la gravité du trou noir étirerait votre corps jusqu’à ce qu’il soit aussi fin qu’un morceau de spaghetti, vous tuant dans le processus.

Le point de non-retour

Votre vaisseau spatial a dépassé l’horizon des événements et est désormais piégé pour toujours dans le trou noir. La mort est imminente.
Centre de vol spatial Goddard de la NASA/J. Schnittman et B. Powell

À ce stade, vous seriez probablement trop inquiet de la spaghettification de votre corps pour regarder dehors. Mais si vous le faisiez, vous ne verriez qu’une faible et fine ligne de lumière rouge alors que vous plongeriez vers le centre du trou noir.

Une fois que vous avez dépassé l’horizon des événements, il ne reste plus que 79 500 milles au centre même de ce trou noir. Le centre d’un trou noir est ce qu’on appelle la singularité. C’est un endroit mystérieux où la gravité est si extrême que nos lois physiques s’effondrent et que nous ne savons pas ce qui se passe.

Nous savons cependant que vous seriez mort avant de l’atteindre.

Comment les trous noirs spaghettifient leurs proies

Les trous noirs ont l’attraction gravitationnelle la plus forte de tous les objets de notre univers, capables d’étirer votre corps aussi finement qu’un morceau de spaghetti.
Observatoire européen austral

La raison pour laquelle la mort par trou noir est aussi parfois appelée mort par spaghettification est à cause de l’immense gravité du trou noir.

Les trous noirs ont la plus forte attraction gravitationnelle de tous les objets de notre univers. C’est pourquoi ils peuvent facilement prendre une étoile entière et la déchiqueter si l’étoile s’aventure trop près.

Disons que vous pourriez vous tenir à la surface d’un trou noir. Vos pieds ressentiraient une attraction gravitationnelle plus forte que votre tête, car vos pieds seraient plus proches du centre du trou noir, là où la gravité est la plus grande.

En conséquence, le trou noir tirerait vos pieds vers le centre plus rapidement que votre tête, vous étirant petit à petit, pouce par pouce, jusqu’à ce que vous soyez aussi mince qu’un spaghetti.

A quoi ressemble un vrai trou noir

Photo réelle du trou noir supermassif qui vit au centre de notre galaxie, la Voie Lactée, appelé Sagittaire A*.
Collaboration EHT

La simulation de la NASA est basée sur un trou noir supermassif de la même taille que celui au centre de notre galaxie : Sagittarius A*. Voici une image de ce à quoi ressemble vraiment le Sagittaire A*.

Les scientifiques ont publié cette image de Sagittarius A* prise par le télescope Event Horizons en 2022. Elle n’est pas aussi claire que la simulation de la NASA, mais vous pouvez toujours voir certaines des caractéristiques révélatrices : un disque d’accrétion de lumière entourant un centre noir.

Même si cela ne semble pas si étonnant au premier abord, cette photo d’un trou noir devient bien plus impressionnante lorsque l’on réalise que Sagittarius A* se trouve à environ 26 000 années-lumière de la Terre.

Simuler des trous noirs avec l’aide d’Einstein

Photo d’Albert Einstein sur le porche de sa maison à Princeton, New Jersey.
Ernst Haas / Contributeur

La plus grande théorie d’Einstein était sa théorie de la relativité générale. Sans cela, les scientifiques ne pourraient pas comprendre les ondes gravitationnelles, l’expansion de l’univers, la dilatation du temps et les trous noirs.

La simulation de ces processus difficiles à imaginer m’aide à relier les mathématiques de la relativité aux conséquences réelles dans l’univers réel », a déclaré Schnittman, qui a créé les visualisations, dans le communiqué de presse de la NASA.

Schnittman a créé ces belles simulations en utilisant le Découvrez le supercalculateur au Centre de simulation climatique de la NASA. Leur génération n’a pris que 5 jours, alors que cela aurait pris plus de 10 ans s’il avait utilisé un ordinateur portable classique.

Regardez la vidéo complète

 
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