Simulations d’ondes gravitationnelles de la fusion de trous noirs (vidéo)

Cette visualisation montre des ondes gravitationnelles émises par deux trous noirs (sphères noires) de masse presque égale alors qu’ils tournent ensemble et fusionnent.

Les structures jaunes près des trous noirs illustrent la forte courbure de l’espace-temps dans la région. Les ondulations orange représentent les distorsions de l’espace-temps causées par les masses en orbite rapide.

Ces distorsions s’étalent et s’affaiblissent, devenant finalement des ondes gravitationnelles (violet). L’échelle de temps de fusion dépend des masses des trous noirs.

Pour un système contenant des trous noirs d’environ 30 fois la masse du soleil, similaire à celui détecté par LIGO en 2015, la période orbitale au début du film n’est que de 65 millisecondes, les trous noirs se déplaçant à environ 15 % de la vitesse de léger.

Les distorsions spatio-temporelles irradient l’énergie orbitale et provoquent une contraction rapide du binaire. Au fur et à mesure que les deux trous noirs se rapprochent, ils fusionnent en un seul trou noir qui s’installe dans sa phase « ringdown », où les ondes gravitationnelles finales sont émises.

Pour la détection LIGO 2015, ces événements se sont déroulés en un peu plus d’un quart de seconde.

Cette simulation a été réalisée sur le supercalculateur Pléiades du centre de recherche Ames de la NASA.

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