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Regardez danser des trous noirs de monstres dans cette animation fascinante de la NASA

Une nouvelle animation étonnante de la NASA montre la danse envoûtante de deux trous noirs monstres en orbite l’un autour de l’autre.

Les trous noirs – qui contiennent chacun des millions de fois la masse du soleil – sont enveloppés d’un gaz brillant, chaud et bouillonnant appelé disque d’accrétion. La nouvelle animation montre comment le trou noir duo déforme et redirige la lumière émanant des disques d’accrétion les uns des autres. Lorsqu’un trou noir passe devant l’autre, sa gravité déforme la lumière de son compagnon, créant une séquence d’arcs enchevêtrés de gaz incandescent comme s’ils étaient vus dans un miroir funhouse.

«Nous voyons deux trous noirs supermassifs, un plus grand avec 200 millions de masses solaires et un plus petit compagnon pesant la moitié moins», Jeremy Schnittman, astrophysicien au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland, a déclaré dans un communiqué de la NASA. « Ce sont les types de systèmes binaires de trous noirs où nous pensons que les deux membres pourraient maintenir des disques d’accrétion pendant des millions d’années. »

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Une nouvelle animation visualise les effets de deux trous noirs en orbite. Dans cette vue, un trou noir supermassif pesant 200 millions de fois la masse du soleil se trouve au premier plan et sa gravité déforme la lumière du disque d’accrétion d’un petit trou noir compagnon presque directement derrière lui. (Crédit d’image: Goddard Space Flight Center de la NASA / Jeremy Schnittman / Brian P. Powell)

L’équipe a créé les nouvelles visualisations à l’aide d’un logiciel du Goddard Space Flight Center de la NASA pour calculer comment la lumière des disques d’accrétion se déplace autour des deux trous noirs compagnons.

Dans l’animation de la NASA, le disques d’accrétion des trous noirs sont représentés dans différentes couleurs, ce qui représente la différence de température et facilite le suivi des sources lumineuses lorsqu’elles se tordent et s’enroulent les unes autour des autres. Le plus petit trou noir subit des effets gravitationnels plus forts, qui produisent des températures plus élevées, chauffant le gaz dans son disque d’accrétion. À son tour, un gaz plus chaud émet une lumière plus proche de l’extrémité bleue du spectre, tandis que le disque d’accrétion du plus grand trou noir est représenté en rouge, selon le communiqué.

Vu de côté, le gaz dans les disques d’accrétion semble plus brillant du côté gauche que du côté droit en raison de les effets de la théorie de la relativité d’Einstein. Le côté gauche semble plus clair parce que le gaz incandescent tourne vers le spectateur, tandis que le gaz du côté droit semble légèrement plus faible à mesure qu’il s’éloigne. Dans l’animation, les trous noirs apparaissent également plus petits lorsqu’ils s’approchent du spectateur et plus grands lorsqu’ils s’éloignent – un phénomène connu sous le nom d’aberration relativiste. Cependant, ces effets de distorsion ne sont pas visibles lors de la visualisation du système d’en haut, selon le communiqué.

Quoi de plus, lentille gravitationnelle – qui se produit lorsqu’un objet agit comme une lentille, grossissant et déformant les images d’un autre objet derrière lui – crée des anneaux lumineux autour de chaque trou noir. Alors que les deux trous noirs tournent en orbite, de fortes forces gravitationnelles et les effets de la relativité déforment la lumière des trous noirs de sorte que lorsque vous regardez un trou noir d’en haut, vous pouvez voir une petite vue latérale de son compagnon en orbite, selon à la déclaration.

« Un aspect frappant de cette nouvelle visualisation est la nature auto-similaire des images produites par la lentille gravitationnelle », a déclaré Schnittman dans le communiqué. « Zoomer sur chaque trou noir révèle de multiples images de plus en plus déformées de son partenaire. »

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