p As simulações do supercomputador mostram a evolução de uma estrela anã branca adormecida reinando enquanto gira em torno de um buraco negro de massa intermediária. A série principal de imagens mostra densidade, a parte inferior mostra a temperatura. Crédito:Laboratório Nacional Lawrence Livermore
p Os buracos negros estão entre os objetos mais evasivos do universo, mas pesquisas do Laboratório Nacional Lawrence Livermore (LLNL) sugerem que os núcleos remanescentes de estrelas queimadas podem ser a chave para fazer a primeira observação da classe mais elusiva de buracos negros. p A pesquisa explorou se uma estrela anã branca dormente - às vezes chamada de estrela "zumbi" - poderia reacender se tivesse um encontro próximo com um buraco negro de massa intermediária. Embora existam dados para corroborar a existência de buracos negros supermassivos, não houve observações confirmadas de buracos negros na classe intermediária, cujo tamanho varia de 100 a 100, 000 massas solares. Esta classe intermediária, a equipe de pesquisa postulou, pode oferecer a quantidade certa de força gravitacional para reacender uma anã branca antes que ela se desfaça.
p A equipe executou simulações de supercomputador de dezenas de diferentes cenários de contato próximo para testar essa teoria. Eles não apenas descobriram que um encontro próximo iria reacender a estrela que já morrera, mas eles viram evidências de que o processo pode criar energias de ondas eletromagnéticas e gravitacionais significativas que podem ser visíveis a partir de detectores próximos à órbita da Terra. A pesquisa foi publicada na edição de setembro da
Astrophysical Journal .
p "Foi emocionante ver que a estrela zumbi reacendeu em cada um dos cenários de encontro que examinamos, "disse o físico do LLNL Peter Anninos, autor principal do artigo. "Mas o que realmente capturou minha imaginação foi a ideia de que esses eventos energéticos poderiam ser visíveis. Se as estrelas se alinham, por assim dizer, uma estrela zumbi poderia servir como um farol para uma classe nunca antes detectada de buracos negros. "
p As simulações mostraram que a matéria estelar se fundiu em quantidades variáveis de cálcio e ferro, dependendo de quão perto a estrela passou pelo buraco negro. Quanto mais perto a passagem, mais eficiente é a nucleossíntese, e quanto maior a produção de ferro. Tudo dito, a pesquisa sugere que um encontro próximo "ótimo" poderia fundir até 60 por cento da matéria estelar em ferro. Este pico de conversão de massa ocorreu com uma anã branca passando a uma distância de dois ou três raios de buraco negro.
p "Os fenômenos de alongamento podem ser muito complicados, "disse o físico LLNL Rob Hoffman, co-autor do artigo. "Imagine uma estrela esférica se aproximando de um buraco negro. À medida que se aproxima do buraco negro, forças de maré começam a comprimir a estrela em uma direção perpendicular ao plano orbital, reacendendo-o. Mas dentro do plano orbital, essas forças gravitacionais esticam a estrela e a destroem. É um efeito competitivo. "
p Pesquisas anteriores simularam forças de maré em estrelas anãs brancas, mas os cálculos neste estudo são as primeiras simulações totalmente relativísticas que modelam a nucleossíntese em estrelas anãs brancas reinantes. Eles também são as simulações de maior resolução até o momento da nucleossíntese dentro do núcleo de uma estrela anã branca interrompida pelas marés, onde ocorrem as reações mais fortes.
p "Todo esse projeto foi possível graças aos nossos alunos de verão e pós-doutorandos, "Anninos disse." Nosso objetivo é treinar a próxima geração de físicos, e este tipo de projeto permite aos pesquisadores em início de carreira a chance de abrir suas asas e executar algumas simulações pesadas. "