Je vais essayer de répondre à quelques questions que les téléspectateurs se posent sur le film.

1) Pourquoi le trou noir de Gargantua ressemble-t-il à ceci dans le film ?

Le film Interstellar est le premier long métrage de l'histoire du cinéma à visualiser un trou noir à partir d'un modèle physique et mathématique. La simulation a été réalisée par une équipe de 30 personnes (département des effets visuels de Paul Franklin) en collaboration avec Kip Thorne, physicien théoricien de renommée mondiale connu pour ses travaux sur la théorie de la gravité, l'astrophysique et la théorie des mesures quantiques. Environ 100 heures ont été consacrées à une image et au total, environ 800 téraoctets de données ont été consacrés au modèle.
Thorne a non seulement créé un modèle mathématique, mais a également écrit un logiciel spécialisé (CGI), qui a permis de créer un modèle de visualisation informatique.

Voici ce que Thorne a proposé :

Bien entendu, il est légitime de se demander : la simulation de Thorne est-elle une première dans l’histoire des sciences ? Et l'image de Thorne est-elle quelque chose de jamais vu auparavant dans la littérature scientifique ? Bien sûr que non.
Jean Pierre Luminet de l'Observatoire Paris-Mudon, Département d'Astrophysique Relativiste et Cosmologie, également reconnu internationalement pour ses travaux dans le domaine des trous noirs et de la cosmologie, est l'un des premiers scientifiques à imager un trou noir par simulation informatique. En 1987, son livre « Black Holes : A Popular Introduction » a été publié dans lequel il écrit :

« Les premières images informatiques d'un trou noir entouré d'un disque d'accrétion ont été obtenues par moi (Luminet, J.-P. (1979) : Astron. Astrophys.). Des calculs plus raffinés ont été réalisés par Marck (Marck, J.-A. (1993) : Class. Quantum Grav) aussi bien pour la métrique de Schwarzschild que pour le cas d'un trou noir en rotation. Des images plausibles, c'est-à-dire calculées en tenant compte de la courbure de l'espace, du redshift et des propriétés physiques du disque, peuvent être obtenues pour un point arbitraire, même situé à l'intérieur de l'horizon des événements. Un film a même été créé montrant comment ces distorsions changent à mesure que l'on se déplace le long d'une trajectoire temporelle autour d'un trou noir (Delesalle, Lachieze-Rey et Luminet, 1993). Le dessin est l'un de ses cadres pour le cas d'un mouvement le long d'une trajectoire parabolique suspendue."

Explication de la raison pour laquelle l'image se présente de cette façon :

"En raison de la courbure de l'espace-temps à proximité du trou noir, l'image du système diffère considérablement des ellipses que nous verrions si nous remplacions le trou noir par un corps céleste ordinaire de faible masse. Le rayonnement du trou noir la face supérieure du disque forme une image directe, et en raison d'une forte distorsion, nous voyons "Le disque entier (le trou noir ne bloque pas de nous les parties du disque derrière lui). La partie inférieure du disque est également visible en raison de la courbure importante des rayons lumineux.

L'image de Lumine rappelle étonnamment le résultat de Thorne, qu'il a obtenu plus de 30 ans après les travaux du Français !

Pourquoi est-ce que dans de nombreuses autres visualisations : tant dans les articles que dans les films de vulgarisation scientifique, un trou noir peut souvent être vu de manière complètement différente ? La réponse est simple : le « dessin » informatique d'un trou noir basé sur un modèle mathématique est un processus très complexe et long qui ne rentre souvent pas dans des budgets modestes, c'est pourquoi les auteurs se contentent le plus souvent du travail d'un concepteur. qu'un physicien.

2) Pourquoi le disque d’accrétion de Gargantua n’est-il pas aussi spectaculaire qu’on peut le voir sur de nombreuses images et films de vulgarisation scientifique ? Pourquoi le trou noir n’a-t-il pas pu être montré plus brillant et plus impressionnant ?

Je vais combiner cette question avec la suivante :

3) On sait que le disque d'accrétion d'un trou noir est une source de rayonnement très intense. Les astronautes mourraient tout simplement s’ils s’approchaient du trou noir.

Et c’est effectivement le cas. Les trous noirs sont les moteurs des sources de rayonnement les plus brillantes et les plus énergétiques de l’Univers. Selon les concepts modernes, le cœur des quasars, qui brillent parfois plus que des centaines de galaxies réunies, est un trou noir. Grâce à sa gravité, il attire d’énormes masses de matière, la forçant à se comprimer dans une petite zone sous une pression inimaginable. Cette substance s'échauffe, des réactions nucléaires s'y produisent, émettant de puissants rayons X et gamma.
Voici comment le disque d’accrétion classique d’un trou noir est souvent dessiné :

Si Gargantua était ainsi, alors un tel disque d'accrétion tuerait les astronautes avec ses radiations. L'accrétion du trou noir de Thorne n'est pas si dense et massive : selon son modèle, la température du disque n'est pas supérieure à celle de la surface du Soleil. Cela est dû en grande partie au fait que Gargantua est un trou noir supermassif, pesant au moins 100 millions de masses solaires, avec un rayon d'une unité astronomique.
Il ne s’agit pas seulement d’un trou noir supermassif, mais ultramassif. Même le trou noir au centre de la Voie lactée aurait, selon diverses estimations, une masse de 4 à 4,5 millions de masses solaires.
Même si Gargantua est loin d'être détenteur du record. Par exemple, le trou dans la galaxie NGC 1277 a une masse de 17 milliards de soleils.
L’idée d’imaginer une telle expérience, dans laquelle des humains exploreraient un trou noir, dérangeait Thorne depuis les années 1980. Déjà dans son livre « Trous noirs et plis du temps. Dans The Audacious Legacy of Einstein, publié en 1990, Thorne examine un modèle hypothétique de voyage interstellaire dans lequel des chercheurs étudient les trous noirs, souhaitant se rapprocher le plus possible de l'horizon des événements pour mieux comprendre ses propriétés.
Les chercheurs commencent par un petit trou noir. Cela ne leur convient pas du tout car les forces de marée qu’elle crée sont trop importantes et dangereuses pour la vie. Ils changent l'objet d'étude en un trou noir plus massif. Mais elle ne les satisfait pas non plus. Finalement, ils se dirigent vers le géant Gargantua.
Gargantua est situé à proximité du quasar 3C273 – ce qui permet de comparer les propriétés des deux trous.
En les observant, les chercheurs se demandent :

"La différence entre Gargantua et 3C273 semble surprenante : pourquoi Garnatua, avec mille fois sa masse et sa taille, n'a-t-il pas un beignet de gaz aussi rond et des jets quasar géants ?"

Le disque d'accrétion de Gargantua est relativement froid, pas massif et n'émet pas autant d'énergie qu'un quasar. Pourquoi?

"Après des recherches télescopiques, Bret trouve la réponse : tous les quelques mois, une étoile sur l'orbite du trou central 3C273 se rapproche de l'horizon et est déchirée par les forces de marée du trou noir. Les restes de l'étoile, avec un masse d'environ 1 masse solaire, sont projetés à proximité du trou noir. Progressivement, la friction interne entraîne le gaz de pulvérisation à l'intérieur. Ce gaz frais compense le gaz que le beignet fournit constamment au trou et aux jets, de sorte que le beignet et les jets maintiennent leurs réserves de gaz et continuent de briller de mille feux.
Bret explique que les étoiles peuvent se rapprocher de Gargantua. Mais comme Gargantua est beaucoup plus grande que 3C273, ses forces de marée au-dessus de l'horizon des événements sont trop faibles pour déchirer l'étoile. Gargantua avale les étoiles entières sans éclabousser leurs entrailles dans le beignet environnant. Et sans le beignet, Gargantua ne peut pas créer de jets ni d’autres éléments du quasar. »

Pour qu’un disque rayonnant massif existe autour d’un trou noir, il doit exister un matériau de construction à partir duquel il peut se former. Dans un quasar, ce sont des nuages ​​​​de gaz denses très proches du trou noir de l’étoile. Voici le modèle classique de formation d’un disque d’accrétion :

Dans Interstellar, il est clair qu’il n’y a tout simplement rien d’où émerger un disque d’accrétion massif. Il n’y a pas de nuages ​​denses ni d’étoiles proches dans le système. S’il y avait quelque chose, tout aurait été mangé il y a longtemps.
La seule chose dont Gargantua se contente, ce sont des nuages ​​de gaz interstellaire de faible densité, créant un disque d'accrétion faible, à « basse température » qui ne rayonne pas aussi intensément que les disques classiques des quasars ou des systèmes binaires. Par conséquent, le rayonnement du disque de Gargantua ne tuera pas les astronautes.

Thorne écrit dans The Science of Interstellar :

"Un disque d'accrétion typique émet des rayons X, des rayons gamma et des émissions radio très intenses. Si fort qu'il fera frire tout astronaute qui décide de se trouver à proximité. Le disque Gargantua montré dans le film est un disque extrêmement faible. "Faible" - pas selon les normes humaines, bien sûr, mais selon les normes des quasars typiques. Au lieu d'être chauffé à des centaines de millions de degrés, comme le sont les disques d'accrétion des quasars, le disque de Gargantua n'est chauffé que de quelques milliers de degrés, à peu près comme la surface. du Soleil. Il émet beaucoup de lumière, mais n'émet presque pas de rayons X ni de rayons gamma. De tels disques peuvent exister dans les derniers stades de l'évolution des trous noirs. Par conséquent, le disque Gargantua est assez différent du disque Gargantua. image que vous pouvez souvent voir sur diverses ressources populaires en astrophysique.

Kip Thorne est-il le seul à avoir suggéré l'existence de disques d'accrétion froids autour des trous noirs ? Bien sûr que non.

Les disques d'accrétion froide des trous noirs sont étudiés depuis longtemps dans la littérature scientifique :
Selon certaines données, le trou noir supermassif au centre de la Voie lactée, Sagittarius A* (Sgr A*), possède exactement le même disque d'accrétion froid :

Un trou noir inactif peut exister autour de notre trou noir central. disque d'accrétion froid, restant (en raison de la faible viscosité) de la « jeunesse turbulente » de Sgr A*, lorsque le taux d'accrétion était élevé. Or ce disque « aspire » le gaz chaud, l’empêchant de tomber dans le trou noir : le gaz se dépose dans le disque à des distances relativement grandes du trou noir.

(c) Étoiles proches et disque d'accrétion inactif dans Sgr A∗ : éclipses et éruptions
Sergueï Nayakshin1 et Rashid Sunyaev. // 1. Max-Planck-Institut für Astrophysik, Karl-Schwarzschild-Str. Garching, Allemagne 2. Institut de recherche spatiale, Moscou, Russie

Ou Cygnus X-1 :

Une analyse spectrale et temporelle d'un grand nombre d'observations par l'observatoire RXTE des trous noirs en accrétion Cygnus X-1, GX339-4 et GS1354-644 dans un état spectral faible au cours de la période 1996-1998 a été réalisée. Pour les trois sources, une corrélation a été trouvée entre les fréquences caractéristiques de la variabilité chaotique et les paramètres spectraux - la pente du spectre du rayonnement comptonisé et l'amplitude relative de la composante réfléchie. La relation entre l'amplitude de la composante réfléchie et la pente du spectre de comptonisation montre que le milieu réfléchissant ( disque d'accrétion froid) est le principal fournisseur de photons mous dans le domaine de la Comptonisation.

(c) Rapport présenté à la conférence de l'organisation SPIE "Astronomical Telescopes and Instrumentation", 21-31 mars 2000, Munich, Allemagne

Interaction entre les étoiles et un Disque d'accrétion inactif dans un noyau galactique // Vladimır Karas. Institut Astronomique, Académie des Sciences, Prague, République Tchèque et

(c) Université Charles, Faculté de mathématiques et de physique, Prague, République tchèque // Ladislav Subr. Université Charles, Faculté de Mathématiques et de Physique, Prague, République Tchèque

Les trous noirs silencieux sont similaires au trou de la nébuleuse d’Andromède, l’un des premiers trous noirs supermassifs découverts. Sa masse est d'environ 140 millions de masses solaires. Mais ils ne l'ont pas découvert grâce à un fort rayonnement, mais grâce au mouvement caractéristique des étoiles autour de cette zone. Les noyaux de ces galaxies ne possèdent pas de rayonnement « quasar » intense. Et les astrophysiciens sont arrivés à la conclusion que la matière ne tombe tout simplement pas dans ce trou noir. Cette situation est typique des galaxies « calmes », comme la nébuleuse d’Andromède et la Voie lactée.

Les galaxies avec des trous noirs actifs sont appelées galaxies actives, ou galaxies de Seyfert. Les galaxies de Seyfert représentent environ 1 % de toutes les galaxies spirales observées.

La façon dont un trou noir supermassif a été découvert dans la nébuleuse d’Andromède est bien illustrée dans le film scientifique populaire de la BBC « Supermassive Black Holes ».

4) Les trous noirs sont connus pour avoir des forces de marée mortelles. Ne déchireraient-ils pas à la fois les astronautes et la planète de Miller, qui dans le film est trop proche de l'horizon des événements ?

Même le laconique Wikipédia écrit sur une propriété importante d'un trou noir supermassif :

"Les forces de marée près de l'horizon des événements sont nettement plus faibles en raison du fait que la singularité centrale est située si loin de l'horizon qu'un hypothétique astronaute voyageant vers le centre d'un trou noir ne ressentirait pas les effets des forces de marée extrêmes jusqu'à ce qu'il soit très éloigné de l'horizon. au fond. »

Toutes les sources scientifiques et populaires décrivant les propriétés des trous noirs supermassifs sont d’accord avec cela.

L'emplacement du point auquel les forces de marée atteignent une ampleur telle qu'elles détruisent un objet qui y tombe dépend de la taille du trou noir. Pour les trous noirs supermassifs, comme ceux situés au centre de la Galaxie, ce point se situe dans leur horizon des événements, donc un hypothétique astronaute peut traverser leur horizon des événements sans remarquer aucune déformation, mais après avoir traversé l'horizon des événements, sa chute vers le centre du trou noir est inévitable. Pour les petits trous noirs, dont le rayon de Schwarzschild est beaucoup plus proche de la singularité, les forces de marée tueront l'astronaute avant qu'il n'atteigne l'horizon des événements.

(c) Trous noirs de Schwarzschild // Relativité générale : une introduction pour les physiciens. - Cambridge University Press, 2006. - P. 265. - ISBN 0-521-82951-8.

Bien entendu, la masse de Gargantua a été choisie pour que les astronautes ne soient pas déchirés par les marées.
Il convient de noter que le Gargantua de Thorne de 1990 est un peu plus massif que dans Interstellar :

« Les calculs ont montré que plus le trou est grand, moins la fusée a besoin de poussée pour la maintenir sur une circonférence de 1,0001 horizon des événements. Pour une poussée douloureuse mais tolérable de 10 g terrestres, la masse du trou doit être de 15 000 milliards de masses solaires. Le plus proche de ces trous s'appelle Gargantua, situé à 100 000 années-lumière de notre galaxie et à 100 millions d'années-lumière de l'amas de galaxies de la Vierge autour duquel orbite la Voie Lactée. En fait, il est situé à proximité du quasar 3C273, à 2 milliards d'années-lumière de la Voie Lactée...
En vous plaçant sur l'orbite de Gargantua et en effectuant les mesures habituelles, vous êtes convaincu que sa masse est bien égale à 15 000 milliards de masses solaires et qu'elle tourne très lentement. A partir de ces données, vous calculez que la circonférence de son horizon est de 29 années-lumière. Finalement, il calcule qu'il s'agit d'un trou dont vous pouvez explorer les environs en faisant l'expérience des forces de marée et de l'accélération autorisées !"

Dans le livre de 2014 « The Science of Interstellar », dans lequel Kip Thorne décrit les aspects scientifiques du travail sur le film, il donne déjà un chiffre de 100 millions de masses solaires – mais en notant qu'il s'agit de la masse minimale qu'une personne « confortable » peut atteindre. ont en relation avec les influences des marées, les forces des trous noirs.

5) Comment la planète de Miller peut-elle exister si près d'un trou noir ? Sera-t-il déchiré par les forces des marées ?

L'astronome Phil Plaint, connu sous le nom de « mauvais astronome » pour son scepticisme débridé, n'a tout simplement pas pu dépasser Interstellar. De plus, avant cela, il avait vicieusement détruit de nombreux films acclamés, par exemple «Gravity», avec son scepticisme perçant.

« J'attendais vraiment Interstellar avec impatience... Mais ce que j'ai vu était terrible. C'est un échec complet. Je n’ai vraiment, vraiment pas aimé ça.

- écrit-il dans son article du 6 novembre.
Phil dit que la partie scientifique du film est une connerie totale. Ce qui, même dans un cadre hypothétique, ne peut correspondre aux idées scientifiques modernes. Il a notamment voyagé autour de la planète Miller. Selon lui, une planète peut orbiter de manière stable autour d’un tel trou noir, mais son orbite doit être au moins trois fois la taille de Gargantua elle-même. L’horloge fonctionnera plus lentement que sur Terre, mais seulement de 20 pour cent. La stabilité d’une planète proche d’un trou noir, comme le montre le film, est un fantasme impossible. De plus, il sera complètement détruit par les forces de marée du trou noir.

Mais le 9 novembre, Plaint paraît avec un nouvel article. Il l'appelle Suivi : Mea Culpa interstellaire. L'incomparable critique scientifique a décidé de se repentir.

« J’ai encore foiré. Mais quelle que soit l’ampleur de mes erreurs, j’essaie toujours de les admettre. En fin de compte, la science elle-même nous oblige à admettre nos erreurs et à en tirer des leçons !

Phil Plaint a admis qu'il avait commis des erreurs dans sa réflexion et qu'il était parvenu à de mauvaises conclusions :

« Dans ma critique, j'ai parlé de la planète de Miller en orbite près d'un trou noir. Une heure passée sur la planète équivaut à sept années terrestres. Mon affirmation était qu’avec une telle dilatation du temps, une orbite planétaire stable serait impossible.
Et c'est vrai... pour un trou noir non rotatif. Mon erreur était la suivante. que je n'ai pas utilisé les bonnes équations pour un trou noir qui tournait vite ! Cela change considérablement l’image de l’espace-temps à proximité du trou noir. Je comprends maintenant qu'une orbite stable de cette planète autour d'un trou noir pourrait bien exister, et si proche de l'horizon des événements que la dilatation du temps indiquée dans le film est possible. En général, j'avais tort.
J'ai également déclaré dans mon analyse originale que les marées gravitationnelles déchireraient cette planète. J'ai consulté quelques astrophysiciens qui ont également déclaré que les marées de Gargantua détruiraient probablement la planète, mais cela n'a pas encore été confirmé mathématiquement. Ils travaillent toujours à résoudre ce problème - et dès qu'il sera résolu, je publierai la solution. Je ne peux pas dire moi-même si j'avais raison ou tort dans mon analyse - et même si j'avais raison, mes considérations ne s'appliquaient toujours qu'à un trou noir non rotatif, elles ne s'appliquent donc pas à ce cas.
Pour résoudre un tel problème, de nombreux problèmes mathématiques doivent être discutés. Mais je ne sais pas exactement à quelle distance se trouvait la planète de Miller de Gargantua, et il est donc très difficile de dire si les marées l'auraient détruite ou non. Je n'ai pas encore lu le livre du physicien et producteur exécutif du film Kip Thorne "The Science of Interstellar" - je pense qu'il fera la lumière sur ce problème.
Cependant, je me suis trompé sur la stabilité de l'orbite - et j'estime désormais qu'il est nécessaire d'annuler cette plainte concernant le film.
Donc, pour résumer : l’image physique montrée dans le film à proximité d’un trou noir est en fait conforme à la science. J'ai commis une erreur dont je m'excuse.

Ikjyot Singh Kohli, physicien théoricien de l'Université Yor, a fourni sur sa page des solutions aux équations, prouvant que l'existence de la planète Miller est tout à fait possible.
Il a trouvé une solution dans laquelle la planète existerait dans les conditions démontrées dans le film. Mais il a également évoqué le problème des forces de marée, censées déchirer la planète. Sa solution montre que les forces de marée sont trop faibles pour le détruire.
Il a même prouvé la présence de vagues géantes à la surface de la planète.

Les réflexions de Singh Kohli avec des exemples d'équations sont ici :

C'est ainsi que Miller Thorne montre l'emplacement de la planète dans son livre :

Il y a des points où l'orbite ne sera pas stable. Mais Thorne a également trouvé une orbite stable :

Les forces de marée ne déchirent pas la planète, mais la déforment :

Si une planète tourne autour d’une source de forces de marée, elle changera constamment de direction, la déformant différemment en différents points de son orbite. Dans une position, la planète sera aplatie d’est en ouest et allongée du nord au sud. À un autre point de l’orbite, il est comprimé du nord au sud et s’étend d’est en ouest. Étant donné que la gravité de Gargantua est très forte, les déformations internes et les frottements changeants réchaufferont la planète, la rendant très chaude. Mais comme nous l'avons vu dans le film, la planète de Miller est très différente.
Par conséquent, il serait juste de supposer que la planète fait toujours face à Gargantua. Et cela est naturel pour de nombreux corps qui tournent autour d’un objet gravitationnel plus fort. Par exemple, notre Lune, de nombreux satellites de Jupiter et de Saturne sont toujours tournés vers la planète d'un seul côté.

Thorne a également souligné un autre point important :

« Si vous regardez la planète Miller depuis la planète Mann, vous pouvez voir comment elle tourne autour de Gargantua avec une période orbitale de 1,7 heure, couvrant près d’un milliard de kilomètres pendant cette période. C'est environ la moitié de la vitesse de la lumière ! En raison de la dilatation du temps pour l'équipage du Ranger, cette période est réduite à un dixième de seconde. C'est très rapide ! Et n'est-ce pas beaucoup plus rapide que la vitesse de la lumière ? Non, car dans le système de rapport de l’espace en mouvement de type vortex autour de Gargantua, la planète se déplace plus lentement que la lumière.
Dans mon modèle scientifique du film, la planète est toujours tournée d’un côté vers le trou noir et tourne à une vitesse vertigineuse. Les forces centrifuges déchireront-elles la planète à cause de cette vitesse ? Non : elle est à nouveau sauvée par le vortex tournant de l’espace. La planète ne ressentira pas les forces centrifuges destructrices, puisque l’espace lui-même tourne avec elle à la même vitesse. »

6) Comment de telles vagues géantes sont-elles possibles à la surface de la planète de Miller ?

Thorne répond à cette question comme ceci :

« J'ai fait les calculs physiques nécessaires et trouvé deux interprétations scientifiques possibles.
Ces deux solutions nécessitent que la position de l'axe de rotation de la planète soit instable. La planète devrait osciller dans une certaine plage, comme le montre la figure. Cela se produit sous l'influence de la gravité de Gargantua.

Lorsque j'ai calculé la période de ce balancement, j'ai obtenu une valeur d'environ une heure. Et cela a coïncidé avec le moment choisi par Chris - qui n'était pas encore au courant de mon interprétation scientifique !
Mon deuxième modèle est un tsunami. Les forces de marée de Gargantua peuvent déformer la croûte de la planète Miller, avec la même période (1 heure). Ces déformations peuvent créer de très forts séismes. Ils peuvent provoquer des tsunamis qui dépasseront de loin ceux jamais observés sur Terre. »

7) Comment des manœuvres aussi incroyables d'Endurance et de Ranger en orbite de Gargantua sont-elles possibles ?

1) Endurance se déplace sur une orbite de stationnement d'un rayon égal à 10 fois le rayon de Gargantua, et l'équipage se dirigeant vers Miller se déplace à une vitesse de C/3. La planète de Miller se déplace à 55 % de C.
2) Le Ranger doit ralentir depuis C/3 pour abaisser l'orbite et s'approcher de Miller Point. Il ralentit jusqu'à c/4, et atteint la périphérie de la planète (bien sûr, il faut ici suivre des calculs stricts pour y arriver. Mais ce n'est pas un problème pour l'ordinateur)

Le mécanisme d’un changement de vitesse aussi important est décrit par Thorne :

« Les étoiles et les petits trous noirs tournent autour de trous noirs géants, comme Gargantua. Ce sont eux qui peuvent créer les forces déterminantes qui feront dévier le Ranger de son orbite circulaire et le diriger vers Gargantua. Une manœuvre gravitationnelle similaire est souvent utilisée par la NASA dans le système solaire, bien qu’elle utilise la gravité des planètes plutôt que celle d’un trou noir. Les détails de cette manœuvre ne sont pas révélés dans Interstellar, mais la manœuvre elle-même est mentionnée lorsqu'ils parlent de l'utilisation d'une étoile à neutrons pour ralentir la vitesse. »

Une étoile à neutrons est représentée par Thorne sur la figure :

Le rendez-vous avec une étoile à neutrons permet de modifier la vitesse :

« Une telle approche peut être très dangereuse, c'est-à-dire Le ranger doit s'approcher suffisamment de l'étoile à neutrons (ou du petit trou noir) pour ressentir une forte gravité. Si l'étoile freinante ou le trou noir a un rayon inférieur à 10 000 km, alors les gens et le Ranger seront déchirés par les forces de marée. Par conséquent, une étoile à neutrons doit mesurer au moins 10 000 km.
J'ai discuté de cette question avec Nolan lors de la production du scénario, lui suggérant de choisir entre un trou noir ou une étoile à neutrons. Nolan a choisi une étoile à neutrons. Pourquoi? Parce qu’il ne voulait pas confondre le public avec deux trous noirs. »

« Les trous noirs, appelés IMBH (Intermediate-Mass Black Holes), sont dix mille fois plus petits que Gargantua, mais mille fois plus lourds que les trous noirs ordinaires. Cooper a besoin d'un tel inverseur. On pense que certains IMBH se forment dans des amas globulaires, et d’autres se trouvent au cœur des galaxies, où se trouvent des trous noirs géants. L’exemple le plus proche est la nébuleuse d’Andromède, la galaxie la plus proche de nous. Caché au cœur d’Andromède se trouve un trou semblable à Gargantua – environ 100 millions de masses solaires. Lorsque l’IMBH traverse une région à population stellaire dense, l’effet de « friction dynamique » ralentit la vitesse de l’IMBH, et il tombe de plus en plus bas, se rapprochant du trou noir géant. En conséquence, IMBH se retrouve à proximité immédiate d’un trou noir supermassif. Ainsi, la nature aurait très bien pu fournir à Cooper une telle source de déviation gravitationnelle. »

Pour une application réelle de la « fronde gravitationnelle », voir l'exemple d'un vaisseau spatial interplanétaire, par exemple, consultez l'histoire des Voyagers.

La beauté des trous noirs est fascinante. Et pourtant, qu’est-ce qu’un trou noir du point de vue de la physique traditionnelle ? Rapporté par Kip Thorne, physicien théoricien et auteur d'Interstellar. La science dans les coulisses". Je parie que vous ne le saviez pas ?

Les trous noirs ont été montrés pour la première fois de manière réaliste dans le film hollywoodien Interstellar. Leur apparence a été calculée à l'aide d'équations - cela a été fait par Kip Thorne, qui était le consultant scientifique de l'image. Dans le passé, les réalisateurs et les créateurs d’effets spéciaux s’appuyaient davantage sur l’imagination que sur la science. Mais aujourd’hui encore, la question de savoir comment sont structurés les trous noirs et quelles sont leurs propriétés reste ouverte.

Même Stephen Hawking, un génie et l'un des principaux chercheurs sur ce phénomène étonnant, a récemment réfuté sa propre théorie, proposée il y a 30 ans. Il n'y a pas si longtemps, on croyait qu'un trou noir détruisait tout ce qu'il attirait en lui. Hawking a suggéré qu'un trou noir est une porte vers un univers alternatif. Est-ce ainsi ? Les scientifiques doivent encore le vérifier. En attendant, nous apprendrons de Kip Thorne comment la physique traditionnelle perçoit ce phénomène étonnant. Ce sera intéressant!

1. Un trou noir brille-t-il ?

Une partie du disque lumineux du trou noir Gargantua se rapproche et le vaisseau spatial Endurance survole celui-ci. Ce n’est pas le trou noir qui brille, mais le disque qui l’entoure, constitué de gaz chauds, que le trou « prend » aux étoiles en utilisant les forces gravitationnelles lorsqu’il les déchire. Illustration tirée du livre « Interstellaire ». La science dans les coulisses"

Non, il n'y a rien qui brille dans un trou noir, puisqu'il n'est constitué que de temps et d'espace déformés - et rien d'autre. Dans les films, vous pouvez voir des disques brillants, des scintillements et des rayons autour des trous noirs. En fait, ce sont des étoiles et des nébuleuses dont la lumière est également courbée par le trou - d'où les motifs lumineux bizarres.

2. Est-il vrai qu’un trou noir courbe le temps ?

Module spatial "Ranger" descendant vers la planète Miller. Illustration tirée du livre « Interstellaire ». La science dans les coulisses"

Oui c'est le cas. Si une personne tombe dans un trou noir, elle cessera presque de vieillir : plus elle vole bas, plus le temps ralentira. Comme sur la planète de Miller dans le film « Interstellar », située à proximité du trou noir de Gargantua : une heure dans le temps de Miller équivaut à sept années terrestres. Ainsi, vous pouvez voler dans l’espace jeune et arriver quelques années plus tard, alors que des centaines d’années se seront écoulées sur Terre.

3. Est-il possible d'envoyer un message à la Terre en tombant dans un trou noir ?

Les signaux qui seront envoyés après avoir traversé l'horizon des événements ne peuvent pas s'éteindre, puisque tout dans un trou noir tend vers le bas, vers la singularité. Illustration tirée du livre « Interstellaire ». La science dans les coulisses"

Selon les idées modernes, non. Dès que vous traversez l’horizon des événements (la surface d’un trou noir), par exemple avec un émetteur radio dans les mains, les signaux cesseront de sortir. Et tout cela parce que vous et vos signaux serez irrésistiblement abaissés.

4. Comment se produit la courbure de l’espace ?

Imaginez une fourmi (l'humanité) vivant sur un trampoline pour enfants (l'Univers), au milieu duquel se trouve une pierre très lourde. Tout comme la surface d’un trampoline, l’espace de notre Univers est courbé. Illustration tirée du livre « Interstellaire ». La science dans les coulisses"

Un trou noir plie non seulement le temps, mais aussi l'espace : il s'avère quelque chose comme un trampoline (l'espace de l'Univers), qui s'est plié sous une lourde pierre posée dessus (un trou noir avec son point le plus bas - la singularité). Les scientifiques ont pu le comprendre grâce à la théorie de la relativité d'Einstein, qui prédit clairement de nombreux phénomènes cosmiques.

5. Où va l'étoile à partir de laquelle le trou noir s'est formé ?

C’est ainsi qu’un trou noir déchire une étoile qui s’en approche. Lorsqu'une étoile (ici une géante rouge) s'approche d'un trou, la gravité du trou commence à étirer et à comprimer l'étoile. Au bout de 12 heures, l’étoile est déjà fortement déformée. Et après 24 heures, il s’effondre car sa propre gravité ne peut résister à celle du trou noir. Illustration tirée du livre « Interstellaire ». La science dans les coulisses"

On sait qu’un trou noir est le résultat de l’effondrement (c’est-à-dire de la compression vers le centre) d’une étoile massive. C’est une sorte de mort d’une étoile : le combustible nucléaire qui maintient la température élevée s’épuise et l’étoile « s’effondre ». Et le jeune trou noir plie sans cesse le temps et l’espace autour de lui et absorbe progressivement l’étoile mère.

6. Un trou noir ressemble-t-il à un vortex ?

Un trou noir en rotation rapide qui se déplace sur un fond d’étoiles, courbant l’espace qui l’entoure. Illustration tirée du livre « Interstellaire ». La science dans les coulisses"

Le trou noir en lui-même n’est rien ; il ne contient ni matière, ni atomes, ni particules élémentaires. Le temps et l’espace – les composants d’un trou noir – sont tellement courbés qu’ils finissent par disparaître. Et c’est précisément cette courbure de l’espace qui ressemble à un vortex ou à une tornade sur Terre. Cela est vrai pour les trous noirs en rotation (d'ailleurs, ils peuvent aussi être stationnaires). Rappelez-vous à quoi ressemble un entonnoir de typhon : l'air qu'il contient tourbillonne à différentes vitesses. De la même manière, dans un trou noir, l'espace tourne très rapidement en se rapprochant du centre et en s'éloignant plus lentement du centre vers les bords. Tout objet capturé par un trou noir tournera sur lui-même, comme une voiture prise dans une tornade sur notre planète.

Un trou noir est une région de l’espace-temps dont l’attraction gravitationnelle est si forte que même la lumière ne peut la quitter. Les trous noirs qui ont atteint des tailles gigantesques constituent le noyau de la plupart des galaxies.

Un trou noir supermassif est un trou noir d’une masse d’environ 105 à 1 010 masses solaires. Depuis 2014, des trous noirs supermassifs ont été découverts au centre de nombreuses galaxies, dont notre Voie lactée.

Le trou noir supermassif le plus lourd en dehors de notre galaxie est situé dans la galaxie elliptique géante NGC 4889, dans la constellation de Coma Bérénices. Sa masse est d'environ 21 milliards de masses solaires !

Sur cette image, la galaxie NGC 4889 est au centre. Quelque part, ce même géant se cachait.

Il n’existe pas de théorie généralement acceptée sur la formation de trous noirs d’une telle masse. Il existe plusieurs hypothèses, la plus évidente étant celle qui décrit l'augmentation progressive de la masse d'un trou noir par l'attraction gravitationnelle de la matière (généralement du gaz) provenant de l'espace environnant. La difficulté de former un trou noir supermassif est qu’une quantité suffisante de matière doit être concentrée dans un volume relativement petit.

Vue d'artiste d'un trou noir supermassif et de son disque d'accrétion.

Galaxie spirale NGC 4845 (type Sa) dans la constellation de la Vierge, située à 65 millions d'années-lumière de la Terre. Au centre de la galaxie se trouve un trou noir supermassif d’une masse d’environ 230 000 masses solaires.

L’Observatoire de rayons X Chandra (NASA) a récemment démontré que de nombreux trous noirs supermassifs tournent à des vitesses énormes. La vitesse de rotation mesurée de l’un des trous noirs est de 3 500 milliards. miles/heure est environ la moitié de la vitesse de la lumière, et son incroyable gravité entraîne l'espace environnant sur plusieurs millions de kilomètres.

Galaxie spirale NGC 1097 dans la constellation du Fornax. Au centre de la galaxie se trouve un trou noir supermassif 100 millions de fois plus lourd que notre Soleil. Il aspire en lui-même n'importe quelle matière dans la région.

Le quasar le plus puissant de la galaxie, Markarian 231, pourrait recevoir l'énergie de deux trous noirs situés au centre et tournant l'un autour de l'autre. Selon les calculs des scientifiques, la masse du trou noir central dépasse la masse solaire de 150 millions de fois et la masse du trou noir satellite dépasse la masse solaire de 4 millions de fois. Ce duo dynamique consomme de la matière galactique et produit d’énormes quantités d’énergie, provoquant un halo au centre de la galaxie qui peut éclipser des milliards d’étoiles.

Les quasars sont les sources les plus brillantes de l'Univers, dont la lumière est plus brillante que celle de leurs galaxies. Il existe une hypothèse selon laquelle les quasars seraient les noyaux de galaxies lointaines à un stade d'activité inhabituellement élevé. Le quasar au centre de la galaxie Markarian 231 est l'objet de ce type le plus proche de nous et se manifeste comme une source radio compacte. Les scientifiques estiment son âge à seulement un million d'années.

La galaxie elliptique géante M60 et la galaxie spirale NGC 4647 ressemblent à une paire très étrange. Ils sont tous deux situés dans la constellation de la Vierge. Bright M60, à environ 54 millions d'années-lumière, a une forme d'œuf simple créée par un essaim aléatoire de vieilles étoiles. NGC 4647 (en haut à droite), quant à elle, est composée de jeunes étoiles bleues, de gaz et de poussières, le tout disposé dans les bras tourbillonnants d'un disque plat en rotation.

Au centre de M60 se trouve un trou noir supermassif de 4,5 milliards de masses solaires.

Galaxie 4C+29,30, située à une distance de 850 millions d'années-lumière de la Terre. Au centre se trouve un trou noir supermassif. Sa masse est 100 millions de fois supérieure à celle de notre Soleil.

Les astronomes cherchent depuis longtemps la confirmation que Sagittaire A, notre trou noir supermassif au centre de la Voie lactée, est la source du jet de plasma. Finalement, ils l'ont trouvé, selon de nouveaux résultats obtenus par l'Observatoire de rayons X Chandra et le radiotélescope VLA. Ce jet, ou jet, est formé par l'absorption de matière par un trou noir supermassif et son existence est prédite depuis longtemps par les théoriciens.

En utilisant des images radiologiques de la plus haute qualité, les astronomes ont trouvé la première preuve claire que les trous noirs massifs étaient similaires dans l'Univers primitif. Des études et des observations de galaxies lointaines ont montré qu’elles possèdent toutes des trous noirs supermassifs similaires. Au moins 30 millions de trous noirs supermassifs ont été découverts dans l’Univers primitif. C’est 10 000 fois plus que ce qui était estimé précédemment.

Le dessin de l'artiste montre un trou noir supermassif en pleine croissance.

Galaxie spirale barrée NGC 4945 (SBc) dans la constellation du Centaure. Elle est assez similaire à notre Galaxie, mais les observations aux rayons X indiquent la présence d'un noyau contenant probablement un trou noir supermassif actif.

Grappe PKS 0745-19. Le trou noir au centre est l’un des 18 plus grands trous noirs connus de l’Univers.

Un puissant flux de particules provenant d’un trou noir supermassif frappe une galaxie proche. Les astronomes ont déjà observé des collisions de galaxies, mais c’est la première fois qu’une telle « photo spatiale » est enregistrée. L’« incident » s’est produit dans un système stellaire situé à 1,4 milliard d’années-lumière de la Terre, où deux galaxies fusionnent actuellement. Le « trou noir » de la plus grande des deux galaxies, que les astronomes comparent à « l’étoile de la mort » du film épique « Star Wars », a éjecté un puissant flux de particules chargées qui ont atterri directement dans la galaxie voisine.

Le plus jeune trou noir a été découvert. L’ancêtre du nouveau venu était une supernova qui a éclaté il y a à peine 31 ans.

Représentation artistique d’un trou noir consommant l’espace. Depuis la prédiction théorique des trous noirs, la question de leur existence est restée ouverte, puisque la présence d'une solution de type « trou noir » ne garantit pas encore qu'il existe des mécanismes de formation de tels objets dans l'Univers.

Un trou noir éclate dans la galaxie spirale M83 (également connue sous le nom de Southern Pinwheel) capturée par l'observatoire à rayons X Chandra de la NASA. South Pinwheel est à environ 15 millions d’années-lumière.

Galaxie spirale barrée NGC 4639 dans la constellation de la Vierge. NGC 4639 cache un trou noir massif qui avale du gaz et de la poussière cosmiques.

Galaxie M 77 dans la constellation de Cetus. En son centre se trouve un trou noir supermassif.

Des artistes ont représenté le trou noir de notre Galaxie – Sagittaire A*. C'est un objet d'une masse énorme. En analysant les éléments orbitaux, il a été initialement déterminé que le poids de l'objet est de 2,6 millions de masses solaires et que cette masse est contenue dans un volume ne dépassant pas 17 heures-lumière (120 UA) de diamètre.

Regardez dans la bouche d'un trou noir. Les astronomes de l'agence aérospatiale japonaise JAXA ont réussi à obtenir une image unique de l'embouchure d'un trou noir et des phénomènes rares à proximité grâce au laboratoire spatial infrarouge WISE de la NASA. L'objet observé par WISE était un trou noir d'une masse 6 fois supérieure à celle du soleil et catalogué sous le numéro GX 339-4. Près de GX 339-4, située à plus de 20 000 années-lumière de la Terre, se trouve une étoile dont la matière est entraînée dans le trou noir sous l'influence de son monstrueux champ gravitationnel, 30 000 fois plus puissant. qu'à la surface de notre planète. Dans ce cas, une partie de cette matière est éjectée du trou noir dans la direction opposée, formant des jets de particules se déplaçant à des vitesses proches de la lumière.

Galaxie NGC 3081 dans la constellation de l'Hydre. Il est situé à environ 86 millions d’années-lumière du système solaire. Les scientifiques pensent qu’au centre de NGC 3081 se trouve un trou noir supermassif.

Il dort et rêve. Il y a près de dix ans, l'observatoire de rayons X Chandra de la NASA a détecté des preuves de ce qui semblait être un trou noir consommant du gaz en plein centre de la galaxie Sculptor voisine. Et en 2013, le télescope spatial NuSTAR de la NASA, qui détecte les rayons X durs, jette un rapide coup d'œil dans la même direction et découvre un trou noir paisiblement endormi (il est devenu inactif depuis 10 ans).

La masse d’un trou noir endormi est environ 5 millions de fois celle de notre Soleil. Le trou noir est situé au centre de la galaxie Sculptor, également connue sous le nom de NGC 253.

Le plasma éjecté des trous noirs supermassifs au centre des galaxies peut transférer d’énormes quantités d’énergie sur des distances gigantesques. La région 3C353, observée dans la lumière des rayons X des télescopes Chandra et Very Large Array, est entourée de plasma éjecté de l'un des trous noirs. Sur fond de « plumes » géantes, le rayonnement de la galaxie apparaît sous la forme de minuscules points au centre.

Selon l’artiste, voici à quoi pourrait ressembler un trou noir supermassif d’une masse de plusieurs millions à plusieurs milliards de fois celle de notre Soleil. La difficulté de former un trou noir supermassif est qu’une quantité suffisante de matière doit être concentrée dans un volume relativement petit.

Un trou noir résulte de l’effondrement d’une étoile supermassive dont le noyau est à court de combustible pour une réaction nucléaire. À mesure que le noyau est comprimé, la température du noyau augmente et des photons d'une énergie supérieure à 511 keV entrent en collision et forment des paires électron-positon, ce qui entraîne une diminution catastrophique de la pression et un nouvel effondrement de l'étoile sous l'influence de son propre gravité.

L'astrophysicien Ethan Siegel a publié l'article « Le plus grand trou noir de l'univers connu », dans lequel il a collecté des informations sur la masse des trous noirs dans différentes galaxies. Je me demandais simplement : où se trouve le plus massif d’entre eux ?

Étant donné que les amas d’étoiles les plus denses se trouvent au centre des galaxies, presque toutes les galaxies ont désormais un trou noir massif en leur centre, formé après la fusion de nombreux autres. Par exemple, au centre de la Voie lactée se trouve un trou noir dont la masse représente environ 0,1 % de celle de notre galaxie, soit 4 millions de fois la masse du Soleil.

Il est très simple de déterminer la présence d’un trou noir en étudiant la trajectoire des étoiles affectées par la gravité d’un corps invisible.

Mais la Voie lactée est une galaxie relativement petite, qui ne peut pas avoir le plus grand trou noir. Par exemple, non loin de nous, dans l'amas de la Vierge, se trouve une galaxie géante appelée Messier 87 - elle est environ 200 fois plus grande que la nôtre.

Ainsi, du centre de cette galaxie, un flux de matière long d'environ 5 000 années-lumière jaillit (photo). C'est une anomalie folle, écrit Ethan Siegel, mais ça a l'air très joli.

Les scientifiques estiment que seul un trou noir peut expliquer une telle « éruption » depuis le centre de la galaxie. Les calculs montrent que la masse de ce trou noir est environ 1 500 fois supérieure à la masse du trou noir de la Voie lactée, soit environ 6,6 milliards de masses solaires.

Mais où se trouve le plus grand trou noir de l’Univers ? Si nous supposons qu'au centre de presque toutes les galaxies se trouve un tel objet avec une masse de 0,1% de la masse de la galaxie, nous devons alors trouver la galaxie la plus massive. Les scientifiques peuvent également répondre à cette question.

La galaxie la plus massive que nous connaissons est IC 1101, au centre de l'amas Abell 2029, qui est 20 fois plus éloigné de la Voie lactée que l'amas de la Vierge.

Dans IC 1101, la distance entre le centre et le bord le plus éloigné est d'environ 2 millions d'années-lumière. Sa taille est le double de la distance entre la Voie Lactée et la galaxie d'Andromède la plus proche. La masse est presque égale à la masse de l’ensemble de l’amas de la Vierge !

S’il y a un trou noir au centre d’IC 1101 (et il devrait y en avoir), alors il pourrait être le plus massif de l’Univers connu.

Ethan Siegel dit qu'il se trompe peut-être. La raison en est la galaxie unique NGC 1277. Ce n'est pas une très grande galaxie, légèrement plus petite que la nôtre. Mais l'analyse de sa rotation a montré un résultat incroyable : le trou noir au centre fait 17 milliards de masses solaires, soit jusqu'à 17 % de la masse totale de la galaxie. Il s’agit d’un record pour le rapport entre la masse d’un trou noir et la masse d’une galaxie.

Il existe un autre candidat pour le rôle du plus grand trou noir de l'Univers connu. Il est montré sur la photo suivante.

L'étrange objet OJ 287 s'appelle un blazar. Les blazars sont une classe spéciale d'objets extragalactiques, un type de quasar. Ils se distinguent par une émission très puissante qui, dans le JO 287, varie selon un cycle de 11 à 12 ans (avec un double pic).

Selon les astrophysiciens, OJ 287 contient un trou noir central supermassif, autour duquel gravite un autre trou noir plus petit. Avec 18 milliards de masses solaires, le trou noir central est le plus grand connu à ce jour.

Cette paire de trous noirs sera l'une des meilleures expériences pour tester la théorie de la relativité générale, à savoir la déformation de l'espace-temps décrite dans Relativité Générale.

En raison d'effets relativistes, le périhélie du trou noir, c'est-à-dire le point de son orbite le plus proche du trou noir central, devrait se décaler de 39° par tour ! En comparaison, le périhélie de Mercure s'est déplacé de seulement 43 secondes d'arc par siècle.

La science

Le film visuellement saisissant, Inreststellar, récemment sorti, est basé sur de vrais concepts scientifiques tels que trous noirs en rotation, trous de ver et dilatation du temps.

Mais si vous n’êtes pas familier avec ces concepts, vous pourriez être un peu confus en regardant.

Dans le film, une équipe d'explorateurs de l'espace se rend voyage extragalactique à travers un trou de ver. De l’autre côté, ils se retrouvent dans un système solaire différent avec un trou noir en rotation au lieu d’une étoile.

Ils sont engagés dans une course contre l'espace et le temps pour mener à bien leur mission. Ce type de voyage spatial peut sembler un peu déroutant, mais il repose sur des principes de base de la physique.

Voici les principaux 5 concepts de physique Ce que vous devez savoir pour comprendre Interstellar :

Gravité artificielle

Le plus gros problème auquel nous sommes confrontés lors de voyages spatiaux à long terme est apesanteur. Nous sommes nés sur Terre et notre corps s'est adapté à certaines conditions gravitationnelles, mais lorsque nous restons longtemps dans l'espace, nos muscles commencent à s'affaiblir.

Les héros du film Interstellar sont également confrontés à ce problème.

Pour y faire face, les scientifiques créent gravité artificielle dans un vaisseau spatial. Une façon d’y parvenir est de faire tourner le vaisseau spatial, comme dans le film. La rotation crée une force centrifuge qui pousse les objets vers les parois extérieures du navire. Cette répulsion est similaire à la gravité, mais dans la direction opposée.

Il s'agit d'une forme de gravité artificielle que vous ressentez lorsque vous conduisez dans un virage à petit rayon et que vous avez l'impression d'être poussé vers l'extérieur, loin du point central du virage. Dans un vaisseau spatial en rotation, les murs deviennent votre sol.

Trou noir en rotation dans l'espace

Les astronomes, bien qu'indirectement, ont observé dans notre Univers trous noirs en rotation. Personne ne sait ce qui se trouve au centre d'un trou noir, mais les scientifiques lui ont donné un nom :singularité .

Les trous noirs en rotation déforment l’espace qui les entoure différemment des trous noirs stationnaires.

Ce processus de distorsion est appelé « entraînement de trame inertielle » ou effet Lense-Thirring, et il affecte l'apparence du trou noir en déformant l'espace, et plus important encore, l'espace-temps qui l'entoure. Le trou noir que tu vois dans le film suffittrès proche du concept scientifique.

• Le vaisseau spatial Endurance se dirige vers Gargantua - trou noir supermassif fictif avec une masse 100 millions de fois supérieure à celle du Soleil.
• Elle se trouve à 10 milliards d’années-lumière de la Terre et est entourée de plusieurs planètes. Gargantua tourne à une vitesse étonnante de 99,8 % de la vitesse de la lumière.
• Le disque d'accrétion de Garagantua contient des gaz et des poussières ayant la température de la surface du Soleil. Le disque fournit de la lumière et de la chaleur aux planètes Gargantua.

L'aspect complexe du trou noir dans le film est dû au fait que l'image du disque d'accrétion est déformée par la lentille gravitationnelle. Deux arcs apparaissent sur l’image : l’un formé au-dessus du trou noir et l’autre en dessous.

Trou de taupe

Le trou de ver ou trou de ver utilisé par l'équipage dans Interstellar est l'un des phénomènes du film qui dont l'existence n'a pas été prouvée. C'est hypothétique, mais très pratique dans les intrigues d'histoires de science-fiction où vous devez surmonter une grande distance spatiale.

Les trous de ver sont une sorte de chemin le plus court à travers l'espace. Tout objet ayant une masse crée un trou dans l’espace, ce qui signifie que l’espace peut être étiré, déformé et même plié.

Un trou de ver est comme un pli dans le tissu de l'espace (et du temps) qui relie deux régions très éloignées, ce qui aide les voyageurs de l'espace. parcourir une longue distance en peu de temps.

Le nom officiel d’un trou de ver est « pont Einstein-Rosen », tel qu’il a été proposé pour la première fois par Albert Einstein et son collègue Nathan Rosen en 1935.

• Dans les diagrammes 2D, l’embouchure d’un trou de ver est représentée par un cercle. Cependant, si nous pouvions voir le trou de ver, il ressemblerait à une sphère.
• À la surface de la sphère, une vue déformée par la gravitation de l’espace de l’autre côté du « trou » serait visible.
• Les dimensions du trou de ver dans le film : 2 km de diamètre et la distance de transfert est de 10 milliards d'années-lumière.

Dilatation gravitationnelle du temps

La dilatation gravitationnelle du temps est un phénomène réel observé sur Terre. Cela se produit parce que temps relatif. Cela signifie qu'il s'écoule différemment pour différents systèmes de coordonnées.

Lorsque vous êtes dans un environnement gravitationnel fort, le temps passe plus lentement pour toi par rapport aux personnes vivant dans un environnement gravitationnel faible.