2024-06-03 21:00:00
Une fois de plus, Einstein avait raison. Une équipe d’astronomes a récemment confirmé une prédiction de leur célèbre théorie de la relativité générale : les trous noirs possèdent un «région de dépôt». Cette observation, détaillée dans un article publié dans le magazine Avis mensuels de la Royal Astronomical Societyvérifie que le scientifique avait raison lorsqu’il affirmait l’existence de cette zone limite d’un trou noir dans laquelle la matière ne peut plus rester sur une orbite stable et commence à se précipiter vers l’intérieur.
Utiliser des télescopes spatiaux avancés capables de détecter rayons Xles scientifiques ont observé cette région pour la première fois dans un trou noir à environ À 10 000 années-lumière de la Terre, fournissant une preuve directe de la façon dont la matière est inexorablement attirée vers ces objets cosmiques. Ainsi, les scientifiques disposent désormais d’un nouvel outil pour étudier le comportement de la matière dans des conditions de extrême gravitéce qui leur permettra d’affiner considérablement leurs modèles et théories sur les trous noirs.
QUELLE EST LA RÉGION D’AUTOMNE ?
Mais qu’est-ce que cette « région d’automne » exactement ? Également connue sous le nom de « région d’immersion », il s’agit d’une zone critique dans l’environnement d’un trou noir qui joue un rôle crucial dans son mouvement. Mais pour bien comprendre cette région, il est essentiel de comprendre la manière dont la matière et la gravité interagissent au voisinage d’un trou noir.
Voilà à quoi ressemble un trou noir
Dans l’espace entourant un trou noir, la matière forme souvent un disque d’accrétion – c’est-à-dire des anneaux autour du trou où s’accumule la matière qu’il attire – qui tourne sur des orbites de plus en plus proches du centre en raison de l’intense attraction gravitationnelle. Cependant, à une certaine distance du trou noir, les forces gravitationnelles deviennent si fortes que la matière ne peut plus maintenir une orbite stable et, au lieu de continuer à tourner, elle se met à tourner. tomber directement dans le trou. C’est ce qu’on appelle la « région d’automne ».
Cette zone est située en dehors de l’horizon des événements, c’est-à-dire de la limite au-delà de laquelle rien ne peut s’échapper du trou noir, pas même la lumière. Ainsi, alors que l’horizon des événements marque le point de non retourla région de l’automne est l’endroit où la matière commence sa descente vertigineuse, mais émet toujours de la lumière et d’autres formes de rayonnement pouvant être détectées par des télescopes.
Il convient de noter que, même si nous pouvons simplifier ce processus en le comparant à une cascade au précipice de laquelle l’eau commence à tomber, dans le contexte d’un trou noir, cette chute ne serait pas linéaire ou douce, mais plutôt quelque chose de beaucoup plus complexe influencé par le distorsion spatio-temporelle.
Image : Gabriel Pérez, SMM, Institut d’Astrophysique des Îles Canaries / Université de Southampton
Simulation du disque d’accrétion du trou noir V404 Cygni.
LA CONFIRMATION DE LA THÉORIE
Cette découverte a été réalisée grâce à l’utilisation de deux télescopes avancés capables de détecter les rayons X de haute énergie : le NuSTAR oui PLUS GENTIL, de la NASA. L’équipe d’astronomes dirigée par Andrew Mummerydepuis L’université d’Oxfordfocalisé sur un trou noir situé à 10 000 années-lumière de la Terre, dans le système binaire connu sous le nom de MAXI J1820+070.
Ce système contient un trou noir d’environ 7 à 8 fois la masse du Soleil et une étoile compagne plus petite que la nôtre, dont la matière est attirée par le trou, formant autour de lui un disque d’accrétion.
Voilà ce qui se passerait si nous tombions dans un trou noir supermassif
Plus précisément, les chercheurs ont étudié une explosion de rayons X s’est produit en 2018. Lors de cet événement, les télescopes ont détecté un éclat supplémentaire cela ne pouvait pas être expliqué auparavant.
Lorsqu’il est analysé avec des simulations et des modèles numériques représentant l’émission du région de dépôtles astronomes ont découvert que les caractéristiques de la lumière émise correspondaient aux prédictions théoriques, confirmant ainsi une prédiction fondamentale de la théorie de la relativité générale d’Einstein.
De plus, il fournit un nouvel outil pour étudier les processus physiques qui se produisent à proximité d’un trou noir. Avant confirmation, les modèles de régions d’automne étaient basés uniquement sur des simulations théoriques sans preuves observationnelles. Maintenant avec ça des données si solidesles scientifiques peuvent affiner leurs modèles et acquérir une compréhension beaucoup plus précise de la façon dont la matière interagit avec l’intense gravité d’un trou noir.
NASA
Conceptualisation d’un trou noir.
« IL EST DIFFICILE DE PARIER CONTRE EINSTEIN »
Cette découverte rejoint la longue liste de confirmations des théories d’Albert Einstein. Depuis la formulation de la Théorie Générale de la Relativité en 1915, les prédictions d’Einstein ont été vérifiées à maintes reprises par des observations expérimentales. Par exemple, une étape importante a été détection des ondes gravitationnelles en 2015 par l’observatoire LIGO, confirmant une prédiction que le scientifique avait faite un siècle plus tôt. Ces ondes, qui sont des perturbations de la structure de l’espace-temps provoquées par des événements massifs, ont démontré à quel point la relativité générale est capable de modéliser la dynamique de l’Univers.
Un autre cas de progrès significatif a été le première photographie d’un trou noir, capturé en 2019 par le Event Horizon Telescope (EHT). Cette image montrait l’ombre d’un trou noir supermassif au centre de la galaxie M87, fournissant une preuve visuelle directe de la courbure extrême de l’espace-temps prédite par la théorie d’Einstein. À celles-ci s’ajoute désormais la région de l’automne, soulignant la capacité continue de la théorie d’Einstein à décrire les phénomènes cosmiques extrêmes avec une grande précision.
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