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Un scientifique de la NASA a simulé l’interaction entre deux trous noirs supermassifs, et c’est hypnotique !

Un chercheur de l’Agence spatiale américaine a élaboré une simulation informatique de deux trous noirs supermassifs orbitant l’un autour de l’autre. La visualisation montre comment certains corps super lourds peuvent déformer la lumière (du moins théoriquement).

Les trous noirs figurent sans aucun doute parmi les objets les plus intrigants de l’Univers. En dépit de leurs forces d’attraction phénoménales qui peuvent engloutir une planète, voire toute une étoile, ce sont des monstres plutôt discrets dans la mesure où ils sont invisibles.

Pour les détecter, les scientifiques observent généralement leur influence sur leur environnement. Parfois, les données issues de telles observations sont utilisées pour créer des visualisations. C’est par exemple ce qu’a fait Jeremy Schnittman, astrophysicien au Goddard Space Flight Center de la Nasa à Greenbelt, Maryland.

Des interactions spectaculaires

Cet expert a effectivement simulé une interaction entre deux trous noirs supermassifs en orbite l’un autour de l’autre. La courte vidéo montre ainsi comment les trous noirs binaires gravitent entre eux. En raison des forces gravitationnelles impressionnantes qui règnent dans un tel système, les effets des interactions sont tout simplement spectaculaires.

Comme indiqué plus haut, les trous noirs sont capables de courber la lumière. L’intensité de cette dernière est même susceptible de changer en fonction de sa direction. Mais que se passe-t-il lorsque deux objets de ce type partagent la même orbite ?

Des trous noirs qui agissent comme des lentilles gravitationnelles

La simulation de Schnittman répond justement à cette question. En fait, ce n’est pas la première fois que ce scientifique a élaboré un modèle 3D d’un trou noir. Pour concevoir sa nouvelle vidéo, il s’est appuyé sur ses travaux antérieurs, notamment une visualisation réalisée en 2019.

Un scientifique de la NASA a simulé l'interaction entre deux trous noirs supermassifs, et c'est hypnotique !
Des trous noirs qui agissent comme des lentilles gravitationnelles. Crédit photo : NASA

« Nous voyons deux trous noirs supermassifs, un plus grand de 200 millions de masses solaires et un compagnon plus petit pesant moitié moins », a-t-il expliqué, rapporte Science Alert. Dans le clip, les trous noirs agissent comme des lentilles gravitationnelles. « Un aspect frappant de cette nouvelle visualisation est la nature auto-similaire des images produites par la lentille gravitationnelle », a ajouté Schnittman.

Une visualisation réalisée avec un supercalculateur de la NASA

L’animation montre aussi un effet Doppler. La lumière devant l’ombre du trou noir est plus brillante lorsqu’elle se déplace vers le spectateur, et plus faible à mesure qu’elle s’éloigne. À noter que la lumière provient des disques d’accrétion de gaz — qui se déplacent presque à 300 000 km/s — autour des deux structures.

Mais comment Schnittman et ses collaborateurs ont-ils réussi à créer une visualisation aussi spectaculaire ? En servant d’un supercalculateur de la NASA, bien évidemment ! En fait, l’équipe n’a utilisé qu’environ 2 % de la puissance de calculateur de Discover, le superordinateur de l’agence spatiale qui dispose de 129 000 processeurs ! Imaginez donc ce que les chercheurs pourraient faire s’ils exploitaient l’intégralité de la puissance de ce monstre informatique.

Marc Odilon

Tout ce qui touche de près ou de loin à l'High-tech me fascine !

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