Une équipe de chercheurs de l'Institute for Advanced Study et du Flatiron Institute a développé un modèle qui simule le flux de matière s'engouffrant dans les trous noirs, en intégrant la relativité générale complète et la physique du rayonnement sans aucune approximation
Quelle est la principale innovation de cette simulation ?
La nouveauté réside dans l'abandon des raccourcis mathématiques qui prévalaient jusqu'ici. Comme l'explique Lizhong Zhang, auteur principal de l'étude publiée dans The Astrophysical Journal, " les méthodes précédentes utilisaient des approximations qui traitent le rayonnement comme une sorte de fluide, ce qui ne reflète pas son comportement réel ".
Le nouveau modèle est le seul algorithme existant qui résout directement les équations complexes du transfert radiatif en relativité générale. Cette approche permet de capturer avec une fidélité inédite la manière dont la lumière interagit avec la matière dans l'espace-temps déformé par l'intense gravité d'un trou noir de masse stellaire.
Quels phénomènes ce modèle permet-il d'expliquer ?
Les simulations reproduisent des comportements observés dans une large gamme de systèmes. Plus encore, ce modèle offre une explication plausible pour les énigmatiques petits points rouges découverts par le télescope James Webb.
Ces objets lointains et très lumineux pourraient être des trous noirs en phase d'accrétion super-Eddington, un régime où ils absorbent la matière à un rythme effréné, bien au-delà des limites théoriques classiques.
Avec une énorme puissance de calcul
Cette avancée est le fruit du développement d'algorithmes sophistiqués et de l'accès à une puissance de calcul phénoménale. Pour mener à bien leurs calculs, les chercheurs ont utilisé les supercalculateurs exascale Frontier et Aurora.
