Buchi Neri che Rianimano Stelle Morte

Buchi Neri che Rianimano Stelle Morte

Stelle e altri oggetti celesti che si avvicinano troppo a un buco nero vengono smembrati e distrutti dalla sua possente e implacabile stretta gravitazionale. Secondo un nuovo studio se l’oggetto è una nana bianca, residuo di una stella morta simile al Sole, l’incontro devastante con un buco nero di taglia intermedia può riaccendere nella stella la fusione nucleare, riportandola in un certo senso alla vita, anche se soltanto per pochi secondi.

Durante un evento di distruzione mareale (tidal disruption event, TDE) l’incauto oggetto che capita troppo vicino al vorace mostro viene simultaneamente allungato e compresso in direzioni opposte. Perché la compressione sia sufficiente a far “riaccendere” la stella defunta, la nana bianca dovrebbe passare piuttosto vicino (all’interno del “raggio mareale”) a un buco nero intermedio, con massa tra 1000 e 10.000 volte quella solare.

Al contrario dei buchi neri supermassicci e dei buchi neri di massa stellare, i buchi neri di massa intermedia rientrano in una categoria rara e particolarmente difficile da individuare. “È importante sapere quanti buchi neri di massa intermedia esistano, dal momento che questa informazione potrebbe aiutare a rispondere a questioni quali la provenienza dei buchi neri supermassicci”, spiega il professor Chris Fragile del College of Charleston, tra gli autori dello studio. “Scoprire buchi neri intermedi grazie a eventi di distruzione mareale potrebbe essere un progresso straordinario”.

Anche se nel corso di un evento di distruzione mareale parte del materiale strappato via dall’oggetto distrutto viene divorato dal buco nero, una frazione significativa viene scagliata nello spazio circostante sotto forma di detriti stellari, che alla fine potranno essere assimilati da successive generazioni di stelle e pianeti. Gli eventi estremi che avvengono durante la distruzione di una nana bianca provocano significativi cambiamenti nella sua composizione chimica, convertendo elio, carbonio e ossigeno di una tipica nana bianca in elementi più vicini al ferro nella tavola periodica.

Nell’immagine simulazione a computer di una nana bianca distrutta da un buco nero con massa 1000 volte quella solare Credit: College of Charleston

Eventi di distruzione mareale di nane bianche da parte di buchi neri di massa intermedia vengono studiati con l’aiuto di simulazioni a computer, spiega Fragile. Un insieme di simulazioni ha confermato che l’accensione nel nucleo è un risultato comune, con efficienza di conversione di massa fino al 60 percento. L’efficienza e gli elementi prodotti dal processo dipendono dalla vicinanza tra stella e buco nero: distanze maggiori producono preferibilmente calcio, mentre incontri più ravvicinati portano alla produzione di ferro. Gli eventi simulati generano anche brevi emissioni di onde gravitazionali, di ampiezza e frequenza che potrebbero essere rilevabili con futuri strumenti. Lo studio può contribuire a caratterizzare eventi di distruzione mareale e a porre vincoli sulla diffusione dei buchi neri di massa intermedia.
[ Barbara Bubbi ]

Nell’immagine rappresentazione artistica di un evento di distruzione mareale
Credit NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC)

https://phys.org/news/2018-08-black-holes.html