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Simulação de computador “joga” estrelas contra um buraco negro; veja o que acontece

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Cientistas do Instituto Max Planck de Astrofísica na Alemanha rodaram uma simulação computadorizada capaz de “jogar” oito estrelas contra um buraco negro com um milhão de vezes a massa do Sol – só para ver o que aconteceria, porque às vezes a ciência consegue ser deliciosamente simples.

Neste cenário, nem todas as estrelas morreram: algumas de fato foram desfeitas, “espaguetificadas” em uma longa cadeia de gases. Outras, porém, perderam apenas parte de suas massas, retornando ao seu formato original pouco depois do encontro.

Segundo Taeho Ryu, pesquisador associado do instituto, a equipe criou modelos de estrelas com no mínimo um décimo e no máximo 10 vezes a massa do Sol. O estudo – o primeiro de seu tipo a combinar os efeitos físicos da Teoria da Relatividade de Albert Einstein com modelos estelares realistas – foi publicado no Astrophysical Journal.

O vídeo acima mostra que a pesquisa teve o apoio do Centro de Voo Espacial Goddard, da NASA.

As conclusões não são tão óbvias: embora a massa de um objeto seja um aspecto importante no resultado final da interação entre estrelas e buracos negros, ele não é o principal, já que a densidade também tem uma influência grande na equação.

Isso porque, embora paralelos, “massa” e “densidade” não são a mesma coisa: o primeiro é a relação de quantidade de material que um corpo contém. O segundo ajuda a determinar a quantidade de massa presente em um determinado volume.

No caso do estudo alemão, a conclusão mais evidente foi a de que, quanto maior a densidade da estrela, maior a chance de ela ou parte dela “sobreviver” ao encontro com o buraco negro, ao passo que densidades menores inevitavelmente seriam desfeitas por ele.

Note como as estrelas mais amareladas (que representam maior densidade) ainda permanecem após o escape delas da região orbital onde o buraco negro se encontra. As azuis, menos densas, acabam ficando apenas em forma alongada – trilhas de gás.

Entretanto, isso não é uma regra por si só: o vídeo mostra claramente a sobrevivência de uma estrela com 0,3 vez a densidade do Sol. Já outra, de 0,4 vez, não suportou o encontro. Finalmente, uma de 0,7 vez a densidade solar também escapou.

Em outras palavras: o que determina a sobrevivência ou a morte de uma estrela não é “ou a densidade, ou a massa”, mas sim um fator que considere ambos os pilares, entre outros elementos.

A ideia é que o estudo ajude astrônomos a descobrirem a frequência de eventos do tipo no universo e, com isso, criar cenários mais próximos da realidade quando estudarem ocorrências de grande porte como essas.