« On nous pose souvent des questions à ce sujet, et simuler ces processus difficiles à imaginer m’aide à faire le lien entre les mathématiques de la relativité et leurs conséquences concrètes dans l’univers réel », a déclaré Jeremy Schnittman, astrophysicien au Centre de vol spatial Goddard de la NASA à Greenbelt, dans le Maryland, qui a créé ces visualisations.

« J’ai donc simulé deux scénarios différents : l’un où une caméra — qui remplace un astronaute audacieux — frôle l’horizon des événements et en ressort comme par effet de fronde, et l’autre où elle franchit cette frontière, scellant ainsi son destin. »

Ces visualisations sont disponibles sous plusieurs formats. Des vidéos explicatives font office de guides touristiques, mettant en lumière les effets étranges de la théorie générale de la relativité d’Einstein. Des versions sous forme de vidéos à 360 degrés permettent aux spectateurs de regarder tout autour d’eux pendant le voyage, tandis que d’autres s’affichent sous forme de cartes planes couvrant tout le ciel.

Pour créer ces visualisations, Jeremy Schnittman s’est associé à Brian Powell, un autre scientifique de Goddard, et a utilisé le supercalculateur Discover du Centre de simulation climatique de la NASA. Le projet a généré environ 10 téraoctets de données — soit l’équivalent d’environ la moitié du contenu textuel estimé de la Bibliothèque du Congrès — et a nécessité environ 5 jours de calcul sur seulement 0,3 % des 129 000 processeurs de Discover. La même prouesse prendrait plus d’une décennie sur un ordinateur portable classique.

La destination est un trou noir supermassif dont la masse est 4,3 millions de fois supérieure à celle de notre Soleil, ce qui équivaut au monstre situé au centre de notre galaxie, la Voie lactée.

« Si vous aviez le choix, vous préféreriez tomber dans un trou noir supermassif », a expliqué Schnittman. « Les trous noirs de masse stellaire, qui contiennent jusqu’à environ 30 masses solaires, possèdent des horizons des événements beaucoup plus petits et des forces de marée plus puissantes, qui peuvent déchirer les objets qui s’en approchent avant même qu’ils n’atteignent l’horizon. »

Ce phénomène s’explique par le fait que l’attraction gravitationnelle exercée sur l’extrémité d’un objet la plus proche du trou noir est bien plus forte que celle exercée sur l’autre extrémité. Les objets en chute s’étirent alors comme des nouilles, un processus que les astrophysiciens appellent la « spaghettification ».

L’horizon des événements du trou noir simulé s’étend sur environ 16 millions de miles (25 millions de kilomètres), soit environ 17 % de la distance entre la Terre et le Soleil. Un nuage plat et tourbillonnant de gaz chaud et incandescent, appelé disque d’accrétion, l’entoure et sert de repère visuel pendant la chute. Il en va de même pour des structures lumineuses appelées anneaux de photons, qui se forment plus près du trou noir à partir de la lumière ayant effectué une ou plusieurs orbites autour de celui-ci. Un fond représentant le ciel étoilé tel qu’on le voit depuis la Terre complète la scène.