Giocare con i buchi neri è un affare rischioso, specialmente per una stella che è abbastanza sfortunata da essere in orbita. Prima la stella si allungherà e poi si appiattirà come un pancake. Questa azione comprime la stella generando violente esplosioni nucleari interne e le onde d'urto si incresperanno nel tormentato plasma stellare. Questo dà origine a un nuovo tipo di esplosione di raggi X, rivelando la potenza pura di un raggio di marea del buco nero sul fratello binario più piccolo. Sembra doloroso ...
È interessante cercare di capire le dinamiche vicino a un buco nero supermassiccio, specialmente quando una stella si allontana troppo. Recenti osservazioni di una galassia lontana suggeriscono che il materiale estratto da una stella vicino al centro di un nucleo galattico abbia causato un potente bagliore di raggi X che echeggiava dal toro molecolare circostante. Il gas stellare che fuoriesce fu risucchiato nel disco di accrescimento del buco nero, generando un'enorme quantità di energia come un bagliore. Non è noto se la stella sia rimasta intatta per la durata della sua spirale mortale nel buco nero supermassiccio, ma gli scienziati hanno lavorato su un nuovo modello di stella in orbita attorno a un buco nero del peso di alcuni milioni di masse solari (supponendo la stella può tenerlo insieme per quello lungo).
Matthieu Brassart e Jean-Pierre Luminet dell'Osservatorio di Parigi-Meudon, Francia, stanno studiando gli effetti del raggio di marea su una stella in orbita vicino a un buco nero supermassiccio. Il raggio di marea di un buco nero supermassiccio è la distanza alla quale la gravità avrà una trazione molto maggiore sul bordo anteriore della stella rispetto al bordo successivo. Questo enorme gradiente gravitazionale fa sì che la stella si estenda oltre il riconoscimento. Quello che succede dopo è un po 'strano. Nel giro di poche ore, la stella oscillerà attorno al buco nero, attraverso il raggio di marea e fuori dall'altra estremità. Ma secondo gli scienziati francesi, la stella che esce non è la stessa della stella che è entrata. La deformazione della stella è descritta nel diagramma di accompagnamento e dettagliata di seguito:
- (a) - (d): le forze di marea sono deboli e la stella rimane praticamente sferica.
- (e) - (g): la stella cade nel raggio di marea. Questo è il punto in cui è destinato a essere distrutto. Subisce cambiamenti nella sua forma, prima "a forma di sigaro", quindi viene schiacciato mentre le forze di marea appiattiscono la stella nel suo piano orbitale a forma di pancake. Simulazioni idrodinamiche dettagliate della dinamica delle onde d'urto sono state effettuate durante questa "fase di schiacciamento".
- (h): dopo aver oscillato attorno al punto di avvicinamento più vicino nella sua orbita (perielio), la stella si rimbalza, lasciando il raggio di marea e inizia ad espandersi. Lasciando il buco nero molto indietro, la stella si spezza in nuvole di gas.
Mentre la stella viene trascinata attorno al buco nero nella "fase di schiacciamento", si ritiene che le pressioni saranno così grandi sulla stella deformata che si verificheranno intense reazioni nucleari durante tutto, riscaldandolo nel processo. Questa ricerca suggerisce anche che potenti onde d'urto viaggeranno attraverso il plasma caldo. Le onde d'urto sarebbero abbastanza potenti da produrre una breve esplosione di calore (<0,1 secondi) (> 109 Kelvin) che si propaga dal nucleo della stella alla sua superficie deformata, possibilmente emettendo un potente bagliore di raggi X o scoppio di raggi gamma. A causa di questo intenso riscaldamento, sembra possibile che la maggior parte del materiale stellare sfuggirà all'attrazione gravitazionale dei buchi neri, ma la stella non sarà più la stessa. Sarà trasformato in vaste nuvole di gas turbolento.
Questa situazione non sarebbe troppo difficile da immaginare se si considera il denso volume stellare nei nuclei galattici. In effetti, Brassart e Luminet hanno stimato che potrebbero esserci 0,00001 eventi per galassia, e sebbene questo possa sembrare basso, i futuri osservatori come il Large Synoptic Survey Telescope (LSST) potrebbero rilevare queste esplosioni, probabilmente diverse all'anno perché l'Universo è trasparente alle emissioni di raggi X e raggi gamma.
Fonte: Science Daily
