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Astronomia

Estudo baseado em Einstein mostra estrelas trituradas por buraco negro

Imagem de simulação de estrelas sendo destruídas por buraco negro - Reprodução/Nasa — Imagem de simulação de estrelas sendo destruídas por buraco negro Imagem: Reprodução/Nasa

Colaboração para Tilt, em São Paulo

29/11/2021 13h41Atualizada em 30/11/2021 10h55

Uma simulação de supercomputador que usa uma das teorias de Einstein simulou a deterioração de um conjunto de estrelas por um buraco negro. O estudo, divulgado no Astrophysical Journal, foi realizado por uma equipe de astrofísicos que lançou várias estrelas diferentes em uma série de buracos negros e registrou o resultado deste experimento - em alguns casos com as estrelas sendo "trituradas".

Foram criados seis buracos negros virtuais, com massas entre 100.000 e 50 milhões de vezes a do sol. Cada um deles teve encontros com oito estrelas da sequência principal, com massas entre 0,15 e 10 vezes a do sol.

Segundo os cientistas, este projeto é inédito, pois combina os efeitos físicos da teoria da relatividade de Albert Einstein com modelos realistas das densidades das estrelas.

Quando uma estrela se aventura perto demais de um buraco negro, o contato entre os dois gera uma rápida e violenta reação. O campo gravitacional extremo do buraco negro começa a se deformar e, consequentemente, a fragmentar a estrela, em virtude de um processo conhecido como "Forças de maré" - o alongamento de um corpo devido à atração gravitacional de outro.

Quando uma estrela fica tão próxima de um buraco negro e a "Força de maré" provoca a remoção do material da estrela, ocorre a chamada "Interrupção da maré". Nesse caso, não há brechas para a estrela escapar deste fenômeno, pois parte do seu material é absorvido pelo buraco negro.

Por outro lado, nem todo encontro entre um buraco negro e uma estrela termina dessa maneira trágica. Algumas estrelas que caem nesta armadilha acabam sobrevivendo.

As simulações, lideradas pelo astrofísico Taeho Ryu, do Instituto Max Planck de Astrofísica, na Alemanha, foram projetadas para descobrir quais elementos contribuíram para a resistência de uma estrela à força dos buracos negros.

Eles descobriram que o principal fator associado à sobrevivência de uma estrela era a sua densidade inicial. Quanto mais densa a estrela, maior a probabilidade de se manter intacta após entrar em contato com um buraco negro.

A equipe também descobriu que interrupções parciais ocorrem na mesma taxa que interrupções totais.

Segundo os pesquisadores, estudos futuros ajudarão a modelar os efeitos desses confrontos entre estrelas e buracos negros, incluindo os eventos de interrupção parcial até então negligenciados.

Essas descobertas também podem revelar o que acontece a uma estrela depois que ela sobrevive a um encontro com um buraco negro: se continua ao longo da sequência principal ou se transforma em um remanescente estelar, e se ela continuará em órbita ao redor do buraco negro para encontrar uma ruptura total em outra ocasião.