Los agujeros negros se encuentran entre los objetos más esquivos del universo, pero la investigación del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL) sugiere que los núcleos remanentes de estrellas quemadas podrían ser la clave para realizar la primera observación de la clase más esquiva de agujeros negros.

La investigación exploró si una estrella enana blanca inactiva, a veces denominada estrella "zombi", podría volver a encenderse si tuviera un encuentro cercano con un agujero negro de masa intermedia. Si bien existen datos para corroborar la existencia de agujeros negros supermasivos, no ha habido observaciones confirmadas de agujeros negros en la clase intermedia, que varían en tamaño de 100 a 100, 000 masas solares. Esta clase intermedia, postuló el equipo de investigación, podría ofrecer la cantidad justa de fuerza gravitacional para reavivar una enana blanca antes de que se rompa.

El equipo ejecutó simulaciones en supercomputadora de docenas de diferentes escenarios de encuentros cercanos para probar esta teoría. No solo descubrieron que un encuentro cercano volvería a encender la estrella una vez muerta, pero vieron evidencia de que el proceso podría crear energías de ondas electromagnéticas y gravitacionales significativas que podrían ser visibles desde detectores en órbita cercana a la Tierra. La investigación fue publicada en la edición de septiembre de la Diario astrofísico .

"Fue emocionante ver que la estrella zombi se reavivó en cada uno de los escenarios de encuentros cercanos que vimos, "dijo el físico de LLNL Peter Anninos, autor principal del artículo. "Pero lo que realmente capturó mi imaginación fue la idea de que estos eventos energéticos podrían ser visibles. Si las estrellas se alinean, por así decirlo, una estrella zombi podría servir como un faro guía para una clase de agujeros negros nunca antes detectada ".

Las simulaciones mostraron que la materia estelar se fusionó en cantidades variables de calcio y hierro, dependiendo de qué tan cerca pasó la estrella por el agujero negro. Cuanto más cerca esté el pase, cuanto más eficiente sea la nucleosíntesis, y mayor es la producción de hierro. Todo dicho, la investigación sugiere que un encuentro cercano "óptimo" podría fusionar hasta el 60 por ciento de la materia estelar en hierro. Esta conversión de masa máxima tuvo lugar con una enana blanca pasando a una distancia de dos o tres radios de agujero negro.

"Los fenómenos de estiramiento pueden ser muy complicados, "dijo el físico de LLNL Rob Hoffman, coautor del artículo. "Imagina una estrella esférica acercándose a un agujero negro. Cuando se acerca al agujero negro, las fuerzas de marea comienzan a comprimir la estrella en una dirección perpendicular al plano orbital, volviendo a encenderlo. Pero dentro del plano orbital, estas fuerzas gravitacionales estiran la estrella y la destrozan. Es un efecto competitivo ".

Investigaciones anteriores han simulado las fuerzas de marea en estrellas enanas blancas, pero los cálculos de este estudio son las primeras simulaciones completamente relativistas que modelan la nucleosíntesis en la reactivación de estrellas enanas blancas. También son las simulaciones de mayor resolución hasta la fecha de nucleosíntesis dentro del núcleo de una estrella enana blanca interrumpida por las mareas. donde ocurren las reacciones más fuertes.

"Todo este proyecto fue posible gracias a nuestros estudiantes de verano y postdoctorados, ", Dijo Anninos." Todo se trata de capacitar a la próxima generación de físicos, y este tipo de proyecto permite a los investigadores de carrera temprana la oportunidad de extender sus alas y ejecutar algunas simulaciones pesadas ".