Científicos lanzan estrellas a un agujero negro virtual para ver quién sobrevive

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De izquierda a derecha, esta ilustración muestra cuatro instantáneas de una estrella virtual parecida al Sol a medida que se acerca a un agujero negro con un millón de veces la masa del Sol. La estrella se estira, pierde algo de masa y luego comienza a recuperar su forma a medida que se aleja del agujero negro. Crédito: NASA's Goddard Space Flight Center/Taeho Ryu (MPA)
De izquierda a derecha, esta ilustración muestra cuatro instantáneas de una estrella virtual parecida al Sol a medida que se acerca a un agujero negro con un millón de veces la masa del Sol. La estrella se estira, pierde algo de masa y luego comienza a recuperar su forma a medida que se aleja del agujero negro. Crédito: NASA's Goddard Space Flight Center/Taeho Ryu (MPA)

Observe cómo ocho estrellas bordean un agujero negro de 1 millón de veces la masa del Sol en estas simulaciones por superordenador. A medida que se acercan, todas se estiran y deforman por la gravedad del agujero negro. Algunos se separan completamente en una larga corriente de gas, un fenómeno cataclísmico llamado evento de disrupción de marea. Otros solo sufren una disrupción parcial, conservando parte de su masa y volviendo a sus formas normales tras sus horribles encuentros.

Estas simulaciones, dirigidas por Taeho Ryu, investigador del Instituto Max Planck de Astrofísica de Garching (Alemania), son las primeras que combinan los efectos físicos de la teoría general de la relatividad de Einstein con modelos realistas de densidad estelar. Las estrellas virtuales oscilan entre una décima y 10 veces la masa del Sol.

La división entre las estrellas que se desintegran por completo y las que perduran no está relacionada simplemente con la masa. En cambio, la supervivencia depende más de la densidad de la estrella.


Ryu y su equipo también investigaron cómo otras características, como las diferentes masas de los agujeros negros y los acercamientos estelares, afectan a los eventos de disrupción de marea. Los resultados ayudarán a los astrónomos a estimar la frecuencia con la que se producen disrupciones de marea completas en el universo y les ayudarán a construir imágenes más precisas de estos calamitosos sucesos cósmicos. 

Fuentes, créditos y referencias:

Taeho Ryu et al, Tidal Disruptions of Main-sequence Stars. I. Observable Quantities and Their Dependence on Stellar and Black Hole Mass, The Astrophysical Journal (2020). DOI: 10.3847/1538-4357/abb3cf

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