Jugar con agujeros negros es un negocio arriesgado, especialmente para una estrella que tiene la mala suerte de estar en órbita. Primero, la estrella se estirará de forma y luego se aplanará como un panqueque. Esta acción comprimirá la estrella y generará violentas explosiones nucleares internas, y las ondas de choque se extenderán por el plasma estelar atormentado. Esto da lugar a un nuevo tipo de explosión de rayos X, que revela el gran poder que tiene el radio de marea de un agujero negro en el hermano binario más pequeño. Suena doloroso ...
Es interesante tratar de entender la dinámica cerca de un agujero negro supermasivo, especialmente cuando una estrella se aleja demasiado. Observaciones recientes de una galaxia distante sugieren que el material extraído de una estrella cerca del centro de un núcleo galáctico causó una potente llamarada de rayos X que se hizo eco del toro molecular circundante. El gas estelar descendente fue absorbido por el disco de acreción del agujero negro, generando una gran cantidad de energía como una llamarada. Se desconoce si la estrella permaneció o no intacta durante su espiral de muerte en el agujero negro supermasivo, pero los científicos han estado trabajando en un nuevo modelo de estrella que orbita un agujero negro con un peso de unos pocos millones de masas solares (suponiendo la estrella puede mantenerlo unido por ese largo).
Matthieu Brassart y Jean-Pierre Luminet del Observatoire de Paris-Meudon, Francia, están estudiando los efectos del radio de las mareas en una estrella que orbita cerca de un agujero negro supermasivo. El radio de marea de un agujero negro supermasivo es la distancia a la cual la gravedad tendrá un tirón mucho mayor en el borde delantero de la estrella que el siguiente borde. Este gradiente gravitacional masivo hace que la estrella se estire más allá del reconocimiento. Lo que sucede después es un poco extraño. En cuestión de horas, la estrella girará alrededor del agujero negro, a través del radio de marea, y saldrá por el otro extremo. Pero según los científicos franceses, la estrella que sale no es la misma que la estrella que entró. La deformación de la estrella se describe en el diagrama adjunto y se detalla a continuación:
- (a) - (d): las fuerzas de marea son débiles y la estrella sigue siendo prácticamente esférica.
- (e) - (g): la estrella cae en el radio de marea. Este es el punto en el que está destinado a ser destruido. Sufre cambios en su forma, primero "en forma de cigarro", luego se aprieta cuando las fuerzas de marea aplanan la estrella en su plano orbital a la forma de un panqueque. Simulaciones hidrodinámicas detalladas de la dinámica de las ondas de choque se han llevado a cabo durante esta "fase de aplastamiento".
- (h): Después de oscilar alrededor del punto de aproximación más cercano en su órbita (perihelio), la estrella se recupera, abandona el radio de marea y comienza a expandirse. Dejando el agujero negro muy atrás, la estrella se rompe en nubes de gas.
A medida que la estrella es arrastrada alrededor del agujero negro en la "fase de aplastamiento", se cree que las presiones serán tan grandes en la estrella deformada que se producirán intensas reacciones nucleares en todo el proceso, calentándola en el proceso. Esta investigación también sugiere que potentes ondas de choque viajarán a través del plasma caliente. Las ondas de choque serían lo suficientemente potentes como para producir una breve explosión de calor (<0.1 segundos) (> 109 Kelvin) propagándose desde el núcleo de la estrella a su superficie deformada, posiblemente emitiendo una potente llamarada de rayos X o una explosión de rayos gamma. Debido a este intenso calentamiento, parece posible que la mayor parte del material estelar escape del tirón gravitacional de los agujeros negros, pero la estrella nunca volverá a ser la misma. Se transformará en vastas nubes de gas turbulento.
Esta situación no sería demasiado difícil de imaginar si se considera el denso volumen estelar en los núcleos galácticos. De hecho, Brassart y Luminet han estimado que puede haber 0.00001 evento por galaxia, y aunque esto puede parecer bajo, futuros observatorios como el Gran Telescopio de Estudio Sinóptico (LSST) pueden detectar estas explosiones, posiblemente varias por año, ya que el Universo es transparente. a emisiones duras de rayos X y rayos gamma.
Fuente: Science Daily
