L’Ombre d’un trou noir et votre cape d’invisibilité

La discussion ces jours-ci autour de la table pendent le diner et autour de la table de mes sessions de D&D avec mes amis tourne autour de la découverte de l’ombre du trou noir au centre de la galaxie M87 (M87*). Les gens parlent, discutent, font des conjectures et imagines la future des voyages à travers l’espace ou le temps. Ces des moments comme ceux-ci qui sont si important pour la communauté scientifique et le public au large, car ça crée de l’intrique, fait émerveiller les gens et engage les deux communautés pour qu’ils se parlent.

L’ombre est véritablement quelque chose d’incroyables, mais il ne faut surtout pas confondre l’ombre avec l’horizon des événements, comme est arrivé autour de la table de diner. L’ombre de M87* est différent de l’horizon des événements et peut-être le meilleur manière de le décrire est de parler D&D, ou même Harry Potter si vous préférer. De toute façon, il faut parler des capes d’invisibilité.

Les trous noirs sont déjà invisibles à cause de leur nature. Ils tirent la lumière qui passe près d’eux et ils prennent au piège la lumière pour tout temps. Ceci rend la possibilité de els photographier directement un rêve, car il n’y a jamais de la lumière qui quitte un trou noir pour qu’on le voit. Le seul moyen de voir la présence d’un trou noir, c’est de regarder leur disque d’accrétion ou leurs jets de ondes radios, comme M87*, ou de voir leur influence gravitationnelle sur les étoiles qui les entourent, come Sagittaire A* au centre de notre galaxie qui jongle des étoiles autour de lui à tombeau ouvert.

Un cap d’invisibilité de haute qualité ne va pas absorber la lumière comme un trous noir, cependant ça va courber la lumière autour de la personne and remettre la lumière sur le bon trajet de l’autre côté donnant l’apparence qu’il n’y a personne dans le chemin e la lumière. Ce cap va aussi éviter qu’on puisse prendre une photo de vous, car vous n’envoyez aucune lumière qui pourrait être photographier. Malheureusement, peu des coffres dans les donjons vont offrir un tel cap, ni est-ce que la majorité des sorcières et sorcier ont accès à leur propre Dumbledore. Non, nous simples hommes et femmes de peoples allons probablement trouver un cap d’invisibilité partiel (ou même un cap de non-invisibilité, qui est plus utiles comme costume de fantôme lors de votre prochaine soirée thématique).

Un cap de haute qualité d’invisibilité (gauche) et un trou noir (droite).

Avec notre cap d’invisibilité partiel, ça va courber la lumière autour de vous, mais il y aura des signes de votre présence. Les contours vont peut-être scintiller, les objets derrière vous seront peut-être nébuleux, ou vos pieds seront visible parce que votre cap et tout simplement trop court et voilà, vous n’avez plus votre bonus pour vos attaques à la dérobée (ni êtes-vous capable de jouer un tour à vos amis en utilisant wingardium leviosa pour faire flotter leur diner).

Les trous noirs peuvent agir un peu comme un cap d’invisibilité partiel quand ils créent un effet lenticulaire gravitationnel des objets derrière eux qui sont à des grandes distances. On ne peut toujours pas voir le trou noir directement, mais les multiples images de l’objet en arrière-plan qui se présente à l’entour du trou noir révèlent sa présence.

Un cap d’invisibilité partiel (gauche) et un trou noir avec effet lenticulaire gravitationnel (droite).

À ce point il faut juste avouer que votre trou noir et votre cap d’invisibilité partiel ne fonctionnent pas du tout comme vous voulez et que vous êtes découverts. Alors, si vous ne pouvez pas rester inaperçu, pourquoi pas rester visible mais inconnu. Pour ceci il vous faut un hula-hoop de lumière, disponible dans les donjons les plus bas, ou votre magasin local de Weasley, Farces pour sorciers facétieux.

En utilisant le hula-hoop de lumière, vous allez certainement avertir les autres à votre présence, mais les gens seront probablement trop distrait par l’ombre qui se présente entre vous et le hula-hoop comme si par magie.

La majorité de la lumière de la section du hula-hoop derrière vous est absorbée par le cap d’invisibilité partiel. Un peu de la lumière, cependant, est courbée autour de vous et renvoyer sur son chemin just devant la région où la lumière absorbée devrait être. Cette région est en noirceur car aucune lumière est courbé vers cette région – en effet c’est un ombre.

Mais, vous vous demandez pourquoi la lumière projetée vers vous du hula-hoop ne vous révèle pas? Vous avez un œil de lynx jeune aventurier (sorcière ou souricier), mais cette lumière, tout comme la lumière derrière vous, est soit absorbé par le cap ou courbé autour de vous – aucune lumière reflétée arrive à un quelqu’un qui vous observe. Avec cette déguisement vous n’allez pas passer inaperçue, mais vous pouvez peut-être tenter le record dans le livre des records Guinness comme le premier ombra à faire du hula-hoop!

Cap et hula-hoop de lumière (gauche) compare à un trou noir avec un cercle de photons (droite).

Dans le cas de M87*, son hula-hoop est un cercle de photon qui l’entoure. Tout comme notre hula-hoop, la majorité de la lumière derrière le trou noir est tiré et est absorbée par le trou noir. Une partie de la lumière est courbée autour et remis sur un chemin vers quelqu’un qui observe, mais devant la région où la lumière absorbée aurait dû réapparaître sans la présence du trou noir – tout comme le cap.

Cette réorientation de la lumière crée une région noircie devant le trou noir, mais derrière l’image déformée du cercle de photons (Le cercle est plu large en bas parce que ça tourne vers nous à ce point. L’effet doppler cause plus de luminosité – mais cela c’est un autre article.) L’ombre existe devant l’horizon des événements mais derrière le cercle de photons et c’est pour cette raison que c’est si intéressant. La présence de l’ombre est un genre de profile de l’horizon des événements, mais est lui aussi une région où la lumière pourrait s’échapper, mais avec peu de chance de succès. L’ombre est ce qui rend l’image si historique! Étant capable de voir l’ombre nous sommes effectivement en train de regarder un trou noir. Nous avons finalement pris une photo de la chose que nous somme incapable de photographier directement. En regardant l’ombre, nous regardons aux contours de l’horizon des événements! Je dirais un que cette photo est l’équivalent d’une lancé de 20 naturel avec un dé (ou être capable de parfaitement conjurer un charme Patronus).

-KMSB

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