Los científicos arrojan estrellas modelo a un agujero negro virtual para ver quién sobrevive

Esta animación muestra una estrella que experimenta espaguetificación cuando es succionada por un agujero negro supermasivo durante un «evento de interrupción de las mareas». Crédito: ESO / M. Kornmesser

Mira como ocho estrellas bordean un calabozo 1 millón de veces la masa del Sol en estas simulaciones de supercomputadora. A medida que se acercan, todos se estiran y deforman por la gravedad del agujero negro. Algunos quedan completamente destrozados en una larga corriente de gas, un fenómeno catastrófico llamado evento de interrupción de las mareas. Otros son solo parcialmente destruidos, conservando parte de su masa y volviendo a sus formas normales después de sus horribles encuentros.

Observe cómo ocho estrellas modelo se estiran y deforman a medida que se acercan a un agujero negro virtual de 1 millón de veces la masa del Sol. El agujero negro desgarra las estrellas en una corriente de gas, un fenómeno llamado evento de interrupción de las mareas. Otros logran resistir sus encuentros cercanos. Estas simulaciones muestran que la destrucción y la supervivencia dependen de la densidad inicial de las estrellas. El amarillo representa las densidades más altas, el azul la menos denso. Crédito: NASACentro de vuelo espacial Goddard / Taeho Ryu (MPA)

Estas simulaciones, dirigidas por Taeho Ryu, miembro del Instituto Max Planck de Astrofísica en Garching, Alemania, son las primeras en combinar los efectos físicos de la teoría de la relatividad general de Einstein con modelos realistas de densidad estelar. Las estrellas virtuales oscilan entre una décima y diez veces la masa del Sol.

La división entre estrellas completamente desintegradas y persistentes no está simplemente relacionada con la masa. En cambio, la supervivencia depende más de la densidad de la estrella.

De izquierda a derecha, esta ilustración muestra cuatro instantáneas de una estrella virtual similar al Sol cuando se acerca a un agujero negro 1 millón de veces la masa del Sol. La estrella se estira, pierde algo de masa y luego comienza a recuperarse. se aleja del agujero negro. Crédito: Centro de vuelos espaciales Goddard de la NASA / Taeho Ryu (MPA)

Ryu y su equipo también investigaron cómo otras características, como diferentes masas de agujeros negros y enfoques estelares cercanos, afectan los eventos de interrupción de las mareas. Los hallazgos ayudarán a los astrónomos a estimar la frecuencia con la que ocurren las interrupciones completas de las mareas en el universo y les ayudarán a construir imágenes más precisas de estos calamitosos eventos cósmicos.

Referencia: “Alteraciones de las mareas de las estrellas de la secuencia principal. I. Cantidades observables y su dependencia de la masa estelar y el agujero negro «por Taeho Ryu, Julian Krolik, Tsvi Piran y Scott C. Noble, 25 de noviembre de 2021, El diario astrofísico.
DOI: 10.3847 / 1538-4357 / abb3cf