Trou noir

Cette simulation 3D de trou noir montre du gaz en orbite à l'extérieur de l'horizon des événements, l'ombre sombre d'environ 2,6 fois le rayon de l'horizon, et le côté plus brillant du disque qui se rapproche de vous. Des curseurs règlent la masse, de 3 à 100 masses solaires, et l'inclinaison du disque ; un interrupteur commande l'éclat Doppler. Les affichages donnent le rayon de l'horizon, l'orbite stable la plus interne, la période orbitale et la vitesse. Les enseignants peuvent s'en servir pour relier la masse à la taille et pour expliquer pourquoi un côté d'un disque en rotation paraît plus brillant.

• Augmentez le curseur Masse et observez l'affichage Rayon de l'horizon r_s augmenter en kilomètres.
• Inclinez le disque de 5 à 85 degrés et voyez comment la forme de l'anneau de lumière courbé change.
• Désactivez l'éclat Doppler, puis réactivez-le, pour voir pourquoi le côté qui se rapproche paraît plus brillant.
• Lisez la Vitesse orbitale à l'ISCO et comparez-la à la vitesse de la lumière.
• Faites glisser pour faire tourner la caméra en orbite et zoomez pour comparer les étiquettes de l'horizon, du bord de l'ombre et de l'orbite stable la plus interne.

1. 1Décrire ce qu'est l'horizon des événements d'un trou noir et comment son rayon dépend de la masse.
2. 2Expliquer pourquoi un disque en rotation paraît plus brillant du côté qui se dirige vers l'observateur.
3. 3Reconnaître que la gravité courbe la lumière, ce qui produit un anneau autour d'une ombre sombre.
4. 4Comparer les vitesses orbitales et les tailles pour des trous noirs de masses différentes.

Questions fréquentes des enseignants