Brincar com buracos negros é um negócio arriscado, especialmente para uma estrela que é azarada o suficiente para estar em órbita. Primeiro, a estrela será esticada e depois achatada como uma panqueca. Essa ação comprimirá a estrela gerando violentas explosões nucleares internas, e as ondas de choque ondularão por todo o plasma estelar atormentado. Isso dá origem a um novo tipo de explosão de raios-X, revelando o poder absoluto que o raio de maré de um buraco negro tem sobre o irmão binário menor. Parece doloroso ...
É intrigante tentar entender a dinâmica perto de um buraco negro supermassivo, especialmente quando uma estrela se aproxima demais. Observações recentes de uma galáxia distante sugerem que o material puxado de uma estrela perto do centro de um núcleo galáctico causou uma poderosa explosão de raios-X que ecoou no toro molecular circundante. O gás estelar infalível foi sugado para o disco de acreção do buraco negro, gerando uma enorme quantidade de energia como uma chama. Se a estrela permaneceu intacta ou não durante a espiral da morte no buraco negro supermassivo, é desconhecido, mas os cientistas têm trabalhado em um novo modelo de estrela orbitando um buraco negro pesando alguns milhões de massas solares (assumindo a estrela pode mantê-lo unido por aquele longo).
Matthieu Brassart e Jean-Pierre Luminet, do Observatório de Paris-Meudon, França, estão estudando os efeitos do raio das marés em uma estrela que orbita perto de um buraco negro supermassivo. O raio de maré de um buraco negro supermassivo é a distância em que a gravidade terá uma atração muito maior na borda principal da estrela do que na borda seguinte. Esse gradiente gravitacional maciço faz com que a estrela seja esticada além do reconhecimento. O que acontece a seguir é um pouco estranho. Em questão de horas, a estrela irá girar em torno do buraco negro, através do raio da maré e sair pelo outro lado. Mas, de acordo com os cientistas franceses, a estrela que sai não é a mesma que a estrela que entrou. A deformação da estrela é descrita no diagrama a seguir e detalhada abaixo:
- (a) - (d): As forças das marés são fracas e a estrela permanece praticamente esférica.
- (e) - (g): A estrela cai no raio da maré. Este é o ponto em que está destinado a ser destruído. Ele sofre alterações em sua forma, primeiro "em forma de charuto", depois é espremido quando as forças da maré achatam a estrela em seu plano orbital para a forma de uma panqueca. Simulações hidrodinâmicas detalhadas da dinâmica das ondas de choque foram realizadas durante essa "fase de esmagamento".
- (h): Depois de girar em torno do ponto de aproximação mais próximo em sua órbita (periélio), a estrela se recupera, deixando o raio da maré e começa a se expandir. Deixando o buraco negro bem atrás, a estrela se divide em nuvens de gás.
À medida que a estrela é arrastada ao redor do buraco negro na "fase de esmagamento", acredita-se que as pressões sejam tão grandes na estrela deformada que reações nucleares intensas ocorrerão por toda parte, aquecendo-a no processo. Esta pesquisa também sugere que ondas de choque poderosas atravessarão o plasma quente. As ondas de choque seriam poderosas o suficiente para produzir uma pequena (<0,1 segundo) explosão de calor (> 109 Kelvin) propagando-se do núcleo da estrela para sua superfície deformada, possivelmente emitindo uma poderosa explosão de raios-X ou explosão de raios gama. Devido a esse aquecimento intenso, parece possível que a maior parte do material estelar escape à atração gravitacional dos buracos negros, mas a estrela nunca mais será a mesma. Será transformado em vastas nuvens de gás turbulento.
Essa situação não seria muito difícil de imaginar quando se considera o volume estelar denso nos núcleos galácticos. De fato, Brassart e Luminet estimaram que possa haver 0,00001 evento por galáxia e, embora isso possa parecer baixo, observatórios futuros como o Large Synoptic Survey Telescope (LSST) podem detectar essas explosões, possivelmente várias por ano, pois o Universo é transparente. emissões de raios X e raios gama.
Fonte: Science Daily
