13/11/2014

Objets célestes invisibles et paradoxes cosmiques dans "Interstellar"

INTERSTELLAR.jpgVoici deux objets célestes. Le premier, petite sphère noire perdue dans l'éther, semble s'approcher du second, qui ressemble à une grosse masse sombre entourée d'anneaux visiblement très différents de ceux de Saturne. Il s'agit en fait d'un trou noir. Ou plus exactement de sa représentation, puisque personne ne sait véritablement à quoi ils ressemblent de près. Ils sont parmi les objets les plus compacts de l'univers. La force de leur champ gravitationnel est telle que ni la matière ni la lumière ne peuvent s'en échapper. D'où l'impossibilité de les observer: ils ne peuvent ni émettre ni réfléchir de la lumière. Seule leur action gravitationnelle permet de les localiser ou de les identifier. Trois paramètres suffisent à les déterminer: leur masse, leur charge électrique et leur moment cinétique. Attardons-nous sur ce dernier.

Par la relativité générale (d'Einstein), le moment cinétique, assimilable à un torseur, induit que tout corps en rotation va avoir tendance à entraîner l'espace-temps qui l'environne. D'où la distorsion que ce dernier subit dans ce cas-là. Une distorsion spatio-temporelle dans laquelle celui qui passerait serait "englouti". Avec pour conséquence un autre déploiement de l'espace, sans doute plus courbe, et un écoulement de temps différent (les deux étant liés). Dans Interstellar, Christopher Nolan bâtit son intrigue sur ces notions, aussi vertigineuses que complexes. Il donne à voir l'irreprésentable et les différents paradoxes qui peuvent en découler. On sait qu'en théorie, la courbure de l'espace-temps, comme son champ gravitationnel, deviennent infinis au centre d'un trou noir. Cette région s'appelle une singularité gravitationnelle, mais pour la décrire, les outils physiques actuels ne suffisent pas. Dans Interstellar, Nolan suggère des éléments de réponse et une hypothèse. L'un des films de l'année, mais ai-je besoin de vous le répéter?

Interstellar est actuellement à l'affiche en salles

23:14 Publié dans Astrophysique, Cinéma, Sciences | Lien permanent | Commentaires (1) | |  Facebook | | | |

28/10/2014

Laniakea, le vertige et l'infini

laniakea.jpgAvec ses longs filaments, on dirait presque un mystérieux animal marin. Sauf que ce n’est pas dans les profondeurs maritimes qu’il faut chercher Laniakea, mais dans l’immensité infinie de l’espace qui nous entoure. Depuis quelques semaines, les images de Laniakea font le tour du monde et la une de la plupart des publications scientifiques. Fruit de plusieurs milliers d’heures de travail, cette cartographie représente le superamas où nous sommes. Son diamètre est d’environ 520 millions d’années-lumière. Et il contient autour des 100 000 galaxies. Dont la nôtre, la Voie lactée, dans laquelle se trouve le système solaire. Sans entrer dans des considérations trop techniques, on peut remarquer que ces grandes structures spatiales fonctionnent par emboîtement.

La terre et le soleil font partie du système solaire, lui-même voisinant avec les quelques 200 milliards d’étoiles que comprend la Voie lactée. Cette dernière appartient à un groupe local où s’associent une cinquantaine d’autres galaxies. Un autre amas regroupe à son tour environ un millier de galaxies. Et au final, tous ces amas se regroupent en un superamas, Laniakea (mot hawaiien signifiant "ciel immense et incommensurable" ou "horizons célestes immenses"). De quoi donner le vertige. Les couleurs figurant sur la  carte ci-dessus indiquent la densité de matière correspondant à la région. Très dense dans les zones rouges, plus basse dans les zones bleues.

laniakea2.jpgChaque point blanc désigne une galaxie. La petite flèche rouge marque l'endroit où se trouve la Voie lactée. Laniakea n’est évidemment pas une structure immobile, comme tout dans l’espace. Il se déplace même à 630 km/s vers un coin de l’espace que les scientifiques nomment le Grand Attracteur. Quant à sa masse, elle équivaut à environ cent millions de milliards de fois celle du soleil.

Crédit photos: © Cosmic Flows

 

20:37 Publié dans Astrophysique, Sciences | Lien permanent | Commentaires (1) | |  Facebook | | | |