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En el vasto universo, los agujeros negros supermasivos actúan como enormes devoradores de materia, atrayendo hacia ellos todo lo que se encuentra en su proximidad, incluidas las estrellas que tienen la mala fortuna de acercarse demasiado. Este fenómeno, conocido como «disrupción de marea», es un proceso dramático y caótico en el que una estrella es destrozada por las inmensas fuerzas gravitacionales de un agujero negro.
Este evento ha sido objeto de estudio durante décadas, pero solo recientemente, gracias a las avanzadas simulaciones por computadora, hemos podido entender con mayor precisión cómo se desarrolla este proceso y por qué las observaciones a menudo no coinciden con las predicciones teóricas.
Estrella destruida por un agujero negro
El concepto de disrupción de marea fue inicialmente teorizado en los años 70 y 80 por los astrónomos Jack G. Hills y Martin Rees. Según la teoría de Rees, cuando una estrella es capturada por un agujero negro, las inmensas fuerzas gravitacionales comienzan a estirarla, transformándola en una larga y delgada tira de materia.
A medida que la estrella es desgarrada, parte de su material es atraído hacia el agujero negro, mientras que el resto es expulsado en una especie de «eructo» cósmico. Lo que se esperaba observar como resultado de este proceso era un disco de acreción altamente energético y caliente, irradiando grandes cantidades de rayos X, dada la temperatura extrema del material alrededor del agujero negro.
Sin embargo, la realidad observada ha sido sorprendentemente diferente. De los más de 100 eventos de disrupción de marea detectados hasta la fecha, la mayoría brillan principalmente en longitudes de onda visibles, con temperaturas mucho más bajas de lo esperado, aproximadamente 10,000 grados Celsius, comparables a la superficie de una estrella moderadamente cálida.
Además, el tamaño del material brillante alrededor del agujero negro, que en algunos casos es varias veces mayor que nuestro Sistema Solar, ha desconcertado a los científicos. Estos resultados han sugerido que algo más complejo está ocurriendo durante estos eventos de disrupción de marea.
Simulaciones de última generación
Para abordar estas discrepancias, un equipo de investigadores, liderado por el estudiante de doctorado David Liptai, desarrolló un nuevo método de simulación utilizando los principios de la relatividad general de Einstein. Este enfoque permitió al equipo recrear con precisión el proceso de disrupción de marea, desde el momento en que la estrella es capturada hasta que los restos son absorbidos o expulsados por el agujero negro. Estas simulaciones, que tomaron más de un año en ejecutarse en una de las supercomputadoras más potentes de Australia, han proporcionado una visión sin precedentes de este fenómeno.
Uno de los descubrimientos más sorprendentes fue que solo el 1% del material estelar realmente cae en el agujero negro, pero este pequeño porcentaje genera suficiente calor como para crear un chorro de materia extremadamente potente y casi esférico.
Este «eructo» cósmico asfixia el motor central del agujero negro, impidiendo que este continúe absorbiendo más material y causando que el exceso sea expulsado constantemente. Esta dinámica explica por qué las observaciones muestran un material brillante de gran tamaño alrededor del agujero negro, que se expande rápidamente y brilla principalmente en longitudes de onda visibles, en lugar de los esperados rayos X.
Las simulaciones recientes han logrado resolver muchos de los misterios que rodean a los eventos de disrupción de marea. Al mostrar cómo la estrella se transforma en «espagueti» antes de ser destrozada, y cómo el agujero negro lucha por digerir el material estelar, estas simulaciones han proporcionado una nueva perspectiva sobre la naturaleza caótica y violenta de estos fenómenos cósmicos.
Referencia:
- Space/Black holes keep ‘burping up’ stars they destroyed years earlier, and astronomers don’t know why. Link.
Supercomputing/Ngarrgu Tindebeek. Link.
Fuente: CerebroDigital.net
