Une vidéo modélisant la danse de deux trous noirs supermassifs en orbite

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Deux trous noirs supermassifs en orbite : c'est ce que la Nasa a réussi à reproduire le 15 avril 2021 en vidéo à l'aide du supercalculateur du centre de simulation climatique. On peut y voir les déformations et les distorsions des disques lumineux qui les entourent, appelés disques d'accrétion.

Une représentation de deux trous noirs supermassifs en orbite a été réalisée : le plus gros, représenté en rouge, pèse 200 millions de masses solaires tandis que le petit, en bleu, "seulement" la moitié. Ensemble, ils semblent danser alors qu'ils orbitent et déforment la lumière qui les entoure, émise par leurs disques d'accrétion. La vidéo, réalisée par Jeremy Schnittman, astrophysicien au Goddard Space Flight Center de la Nasa à Greenbelt, Maryland, fait suite à représentant un trou noir solitaire sous différents angles. D'une durée d'environ trois minutes, elle permet de visualiser ces déformations, particulièrement impressionnantes, lors du passage d'un trou noir devant un autre.

Crédits vidéo : NASA’s Goddard Space Flight Center/Jeremy Schnittman and Brian P. Powell

La forme particulière des disques d'accrétion

Les trous noirs sont des objets célestes si massifs et denses que rien ne peut s'en échapper, même pas la lumière. Lorsqu'un astre se rapproche suffisamment d'un trou noir, sa matière se déchire sous l'effet de la force gravitationnelle et s'enroule petit à petit autour du trou noir, prenant alors la forme d'un disque en rotation qu'on appelle disque d'accrétion. Toute la matière est décomposée et chauffée de sorte à ce qu'elle ne soit plus qu'un gaz chaud tournant très rapidement autour du trou noir, tout en se faisant aspirer petit à petit.

Une première simulation effectuée en 2019 par la Nasa a permis de modéliser un trou noir et son disque d'accrétion grâce aux données collectées à partir du . Lorsqu'on se place sur le plan orbital, c'est-à-dire que l'on regarde le trou noir en se plaçant au même niveau que le disque d'accrétion, il prend un aspect caractéristique - et peut-être familier car il est similaire à l'aspect du trou noir dans le film Interstellar sorti en 2014. La force de gravitation si intense qui règne au coeur du trou noir déforme la lumière émise par le disque d'accrétion, si bien qu'un observateur placé dans le plan orbital verra pl[...]

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