La NASA visualise la façon dont les trous noirs binaires déforment la lumière.

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La NASA a publié une nouvelle visualisation qui montre à quoi ressemblerait l’action de flexion de la lumière d’une paire de trous noirs en orbite. Le film, que l’on peut voir ci-dessous, montre comment une paire distante de trous noirs déformerait et redirigerait la lumière provenant du gaz chaud des disques d’accrétion qui les entourent. Vu du plan orbital, chacun des disques d’accrétion du trou noir prendrait une caractéristique de double bosse.

Lorsque l’un des disques passe devant l’autre, la gravité au premier plan du trou noir transforme le disque de son partenaire en une séquence d’arcs qui change rapidement. Les scientifiques de la NASA disent que la visualisation montre deux trous noirs supermassifs avec un plus grand de 200 millions de masses solaires et un plus petit compagnon pesant environ la moitié de celui-ci.

La NASA pense que les trous noirs de ces types pourraient maintenir un disque d’accrétion pendant des millions d’années. Les disques ont des couleurs différentes, y compris des rouges et des bleus, pour faciliter le suivi des sources de lumière. Les scientifiques disent que les couleurs reflètent également que des gaz plus chauds émettraient de la lumière plus près de l’extrémité bleue du spectre, notant que le matériau en orbite autour de petits trous noirs subit des effets gravitationnels plus forts entraînant des températures plus élevées.

Pour les trous noirs supermassifs de cette taille, les deux disques d’accrétion émettraient la majeure partie de leur lumière dans le spectre UV. Il est à noter dans la vidéo que les disques d’accrétion semblent nettement plus brillants d’un côté. La distorsion gravitationnelle modifie le trajet de la lumière provenant de différentes parties du disque, produisant une image déformée. Le mouvement rapide du gaz près du trou noir modifie la luminosité du disque grâce à un phénomène connu sous le nom d’amplification Doppler, qui éclaire le côté tournant vers le spectateur et assombrit le côté qui s’éloigne.

On voit également dans la visualisation un phénomène connu sous le nom d’aberration relativiste. Cela fait paraître les trous noirs plus petits lorsqu’ils s’approchent du spectateur et plus grands lorsqu’ils s’éloignent. Tous ces effets disparaîtraient si vous visualisez la scène d’en haut.