Como romper un huevo: un agujero negro devora una estrella de neutrones

Una investigación publicada en The Astrophysical Journal Letters ha desarrollado la simulación más detallada de un agujero negro que devora una estrella de neutrones como si rompiera un huevo.

A lo largo del cosmos, se pueden encontrar muchas estrellas en pares, orbitando una alrededor de la otra. Sin embargo, uno de los emparejamientos más dramáticos ocurre entre dos agujeros negros en órbita, formados tras la explosión de supernovas de sus estrellas progenitoras masivas. Si estos agujeros negros se encuentran lo suficientemente cerca, colisionarán y formarán un agujero negro aún más masivo. A veces, un agujero negro es orbitado por una estrella de neutrones: el denso cadáver de una estrella, también formado a partir de una explosión de supernova, pero que contiene menos masa que un agujero negro. Cuando estos dos cuerpos finalmente se fusionan, el agujero negro generalmente se traga a la estrella de neutrones entera.

Para comprender mejor la física extrema que subyace a tan espeluznante desaparición, investigadores de Caltech están utilizando supercomputadoras para simular colisiones entre agujeros negros y estrellas de neutrones.

En la nueva simulación ( https://www.youtube.com/watch?v=684Ie6uONus ), se aprecian los violentos terremotos que rompen la superficie de una estrella de neutrones aproximadamente un segundo antes de que el agujero negro la consuma.

"La corteza de la estrella de neutrones se agrietará como el suelo durante un terremoto", afirma Elias Most, profesor de Física Teórica en Caltech y autor principal del trabajo. "La gravedad del agujero negro primero corta la superficie, provocando terremotos en la estrella y la apertura de grietas".

CÓMO SE VERÍA CON UN TELESCOPIO

Si bien las grietas en la corteza de una estrella de neutrones ya se habían predicho, la simulación es la primera en demostrar qué tipos de destellos de luz podrían observar los astrónomos en el futuro al apuntar telescopios espaciales y terrestres hacia un evento de este tipo.

"Esto va más allá de los modelos educados para el fenómeno: es una simulación real que incluye toda la física relevante que ocurre cuando la estrella de neutrones se rompe como un huevo", dice la coautora Katerina Chatziioannou, profesora adjunta de física en Caltech y becaria William H. Hurt.

Tras el consumo de la estrella de neutrones magnetizada por el agujero negro, se forma un objeto hipotético llamado 'púlsar de agujero negro', en el que las corrientes magnéticas barren el agujero negro a medida que gira. Las delgadas líneas amarillas representan la interfaz donde se encuentran los campos magnéticos que apuntan en direcciones opuestas. En esta interfaz se forman corrientes eléctricas que calientan el plasma, lo que puede generar brillantes emisiones de rayos gamma y X. Esta película abarca un período de unos ocho milisegundos tras la fusión.