Una simulación muestra que las estrellas son despedazadas cuando se acercan demasiado a un agujero negro

Astronomía

Acabamos de obtener un poco más de información sobre la muerte estelar por agujero negro. En una serie de simulaciones, un equipo de astrofísicos arrojó un montón de estrellas a una serie de agujeros negros y registró lo que sucede.

Es el primer estudio de este tipo, dijeron los científicos, que combina la teoría de la relatividad general de Einstein con modelos realistas de las densidades de las estrellas de la secuencia principal. Los resultados nos ayudarán a comprender lo que está sucediendo cuando observamos las llamaradas de luz de los agujeros negros distantes destrozando estrellas desafortunadas. Y las simulaciones, que respaldan un artículo que se publicó el año pasado, también son magníficas.

Cuando una estrella se acerca demasiado a un agujero negro, las cosas se vuelven violentas con bastante rapidez. El campo gravitacional extremo del agujero negro comienza a deformarse y luego a separar la estrella, debido a lo que llamamos fuerzas de marea: el estiramiento de un cuerpo debido a la atracción gravitacional de otro. Cuando una estrella se acerca tanto a un agujero negro que la fuerza de la marea hace que el material sea despojado de la estrella, lo llamamos un evento de interrupción de la marea.

En el peor de los casos para la estrella, no hay escapatoria. La interrupción es total y parte del material de la estrella se desliza hacia el agujero negro como un espagueti. Pero no todos los encuentros entre un agujero negro y una estrella terminan de esta manera. Se ha observado que algunas estrellas sobreviven. Las simulaciones, dirigidas por el astrofísico Taeho Ryu del Instituto Max Planck de Astrofísica en Alemania, fueron diseñadas para descubrir qué factores contribuyeron a la supervivencia de una estrella.

El equipo creó seis agujeros negros virtuales, con masas entre 100.000 y 50 millones de veces la del Sol. Luego, cada uno de estos agujeros negros tuvo encuentros con ocho estrellas de la secuencia principal, con masas entre 0,15 y 10 veces la del Sol.

Descubrieron que el factor principal que contribuía a la supervivencia de una estrella era la densidad inicial de la estrella. Cuanto más densa sea la estrella, más probable es que sobreviva a un encuentro con un agujero negro. En el video de arriba, puedes ver que estos encuentros se desarrollan alrededor de un agujero negro supermasivo 1 millón de veces la masa del Sol. Las estrellas con mayor densidad son amarillas y las más bajas son azules. El equipo también descubrió que las interrupciones parciales ocurren al mismo ritmo que las interrupciones totales, y la proporción de la masa de la estrella que se pierde se puede describir de manera sorprendentemente fácil usando una expresión simple.

Las investigaciones futuras para completar los detalles más finos ayudarán a modelar los efectos de estos encuentros, incluidos los eventos de interrupción parcial relativamente desatendidos hasta ahora, dijeron los investigadores. Esto revelará lo que puede sucederle a una estrella después de que sobrevive a un encuentro con un agujero negro, si continúa a lo largo de la secuencia principal o se convierte en un remanente estelar, y si continuará en órbita alrededor del agujero negro para encontrar una interrupción total en una fecha más tarde.

Fuente: Science Alert.

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