p Uma nova pesquisa do professor de física e astronomia do College of Charleston, Chris Fragile, pode ajudar os cientistas a descobrir mais sobre os buracos negros de massa intermediária e as atividades que os cercam. p Pesquisa de Fragile, que em breve aparecerá no Astrophysics Journal, envolve estrelas ou outros objetos celestes se movendo muito perto de um buraco negro, resultando no objeto sendo dilacerado pelas forças extremas de maré do buraco negro. Durante esses violentos "eventos de interrupção das marés" (TDEs), o objeto sendo interrompido é simultaneamente esticado e comprimido em direções opostas. Se o objeto for uma estrela anã branca, que é o núcleo morto de uma estrela semelhante ao Sol, a compressão pode ser suficiente para reacender brevemente a fusão nuclear, em certo sentido, trazendo a anã branca de volta à vida, mesmo que apenas por alguns segundos.

p Para que isso aconteça, diz Fragile, a anã branca deve passar relativamente perto (dentro do "raio da maré") para um buraco negro de massa intermediária (IMBH), um cerca de 1, 000 a 10, 000 vezes a massa do Sol. Isso ocorre porque o tamanho de um buraco negro (e seu raio de maré) se correlaciona com sua massa. Se o buraco negro tiver pouca massa, seu raio de maré é menor que o tamanho da anã branca, então o buraco negro é inicialmente engolido pela anã branca. Se o buraco negro tiver muita massa, será tão grande que a anã branca passará para dentro antes que as forças da maré se tornem fortes o suficiente para interrompê-la.

p Embora um grande número de buracos negros de "massa estelar" e "supermassivos" tenham sido descobertos, Fragile diz que atualmente há poucas evidências de seus primos de massa intermediária.

p "É importante saber quantos buracos negros de massa intermediária existem, pois isso vai ajudar a responder a questão de onde vêm os buracos negros supermassivos, "diz Fragile." Encontrar buracos negros de massa intermediária por meio de eventos de interrupção de maré seria um avanço tremendo. "

p Os eventos de interrupção de maré às vezes são capazes de produzir grandes explosões eletromagnéticas e sinais de ondas gravitacionais potencialmente detectáveis. Até agora, apenas uma dúzia ou mais de descobertas mostraram as assinaturas de um evento de interrupção da maré, e nada disso parece ser a perturbação de uma anã branca. No entanto, diz Fragile, esses eventos são o alvo principal de muitas missões atuais e futuras, incluindo a Pesquisa Automatizada da All Sky para SuperNovas (ASASSN), o Intermediate Palomar Transient Factory, e o Large Synoptic Survey Telescope (LSST).

p Embora parte do material arrancado do objeto interrompido acabe sendo engolido ("agregado") pelo buraco negro, uma fração significativa será atirada para o espaço circundante como detritos não ligados. Esses detritos podem eventualmente ser assimilados em futuras gerações de estrelas e planetas, portanto, sua composição química pode ter consequências importantes. A queima nuclear que ocorre durante a interrupção da maré de uma estrela anã branca causa mudanças significativas em sua composição química, convertendo principalmente o hélio, carbono, e oxigênio de uma anã branca típica em elementos mais próximos do ferro na tabela periódica.

p Interrupções de maré de estrelas anãs brancas por buracos negros de massa intermediária estão agora sendo estudadas com o auxílio de simulações de computador, diz Fragile. Um desses conjuntos de simulações confirmou que a queima nuclear é um resultado comum, com eficiências de conversão em massa de até 60 por cento. A eficiência e os elementos produzidos dependem sensivelmente de quão perto a anã branca chega do buraco negro, com abordagens mais distantes produzindo preferencialmente cálcio e abordagens mais próximas produzindo ferro. As interrupções simuladas também geram rajadas curtas de ondas gravitacionais, de frequência e amplitude que podem ser detectáveis ​​com instrumentos futuros. A partir de agora, essas são as simulações tridimensionais de mais alta resolução de eventos de interrupção das marés.

p Esta pesquisa será útil para caracterizar eventos futuros de interrupção das marés e colocar restrições na prevalência de buracos negros de massa intermediária.