Ciertas supernovas pueden revelar la presencia de agujeros negros de masa intermedia
(NC&T) Enrico Ramirez-Ruiz, profesor de Astronomía y Astrofísica en la Universidad de California, Santa Cruz, Stephan Rosswog de la Universidad Jacobs en Bremen, Alemania, y William Hix del Laboratorio Nacional de Oak Ridge, EE.UU., utilizaron detalladas simulaciones informáticas para seguir el proceso completo de la perturbación por efecto de marea de una enana blanca provocado por un agujero negro. Sus simulaciones incluyeron dinámica de gases, gravedad y física nuclear, requiriendo semanas de tiempo de computación para simular acontecimientos que en el universo real deben desarrollarse en una fracción de segundo.
Toda estrella no demasiado masiva culmina su existencia como una enana blanca, así que estos astros son muy comunes. Los investigadores estaban interesados en saber si la perturbación por efecto de marea puede traer otra vez a la vida a este cadáver estelar.
Una enana blanca puede estallar como supernova de "tipo Ia" si acumula suficiente masa por medio de la absorción de la materia de una estrella compañera. Cuando alcanza una masa crítica (cerca de 1,4 veces la masa del Sol), la enana blanca se colapsa y estalla. Los astrónomos utilizan estas supernovas de tipo Ia como "lámparas siderales estándar" para las mediciones de distancias cósmicas porque su brillo evoluciona en el tiempo de una manera predecible.
El nuevo trabajo describe un mecanismo claramente diferente para la reignición nuclear en una enana blanca. En este mecanismo, la perturbación por efecto de marea debida a un agujero negro causa una drástica compresión del material estelar. Cada sección de la estrella se comprime hasta un punto crítico, causando ello un agudo aumento de temperatura, lo cual dispara la combustión nuclear explosiva.
 | | Secuencia de una simulación de la relación entre una enana blanca y un agujero negro. (Foto: UCSC) |
La explosión expulsa al espacio más de la mitad del material de la estrella perturbada, mientras que el resto cae hacia el agujero negro. Esta caída de material forma un luminoso disco de acreción que emite rayos X, y que debería poder ser detectado por el Observatorio de Rayos X Chandra.
Los investigadores estiman que este tipo de supernova podría darse con una frecuencia unas 100 veces menor que la de las supernovas estándar de tipo Ia.
El mecanismo descrito en el estudio requiere de un agujero negro que no sea ni demasiado pequeño ni demasiado grande. Tales agujeros negros de masa intermedia (500 a 1.000 veces la masa del Sol) pueden residir en algunos cúmulos estelares globulares, pero las evidencias de su existencia son mucho menores que las obtenidas para la de los agujeros negros relativamente pequeños (decenas de veces la masa del sol) o para la de los agujeros negros supermasivos (millones de veces la masa del Sol) que se encuentran en los centros de galaxias.
|
