Quando uma estrela é despedaçada por um buraco negro ^{CEFR B2}

Buracos negros supermassivos não emitem luz e são detectados pelos efeitos sobre estrelas e gás vizinhos. Um exemplo é Sagittarius A*, no centro da Via Láctea, com massa próxima de quatro milhões de Sóis. Um estudo de Eric Coughlin e colaboradores, publicado em The Astrophysical Journal Letters, analisa em detalhe o que sucede quando uma estrela é rasgada por um desses buracos negros: a maré gravitacional alonga a estrela até formar um fluxo longo e fino de detritos.

Esse fluxo pode envolver o buraco negro devido a efeitos relativísticos previstos pela Teoria Geral da Relatividade, não pela gravidade newtoniana. Partes do fluxo em rotação podem sofrer precessão nodal se o buraco negro gira; essa precessão pode deslocar os detritos fora do plano original e fazer com que as colisões entre parcelas do fluxo ocorram só depois de várias órbitas. O atraso ou a ausência imediata de colisões altera o brilho e o tempo do clarão, contribuindo para a diversidade das curvas de luz observadas em TDEs.

Equipes lideradas por Lucio Mayer (University of Zurich) e por Coughlin usaram hidrodinâmica por partículas suavizadas, integrando as equações de Navier–Stokes, e empregaram dezenas de bilhões de partículas em GPUs de supercomputadores. Essas simulações de alta resolução mostram um fluxo estreito e coerente que segue trajetórias previsíveis antes de colidir, ao contrário de modelos anteriores de baixa resolução que produziam um padrão pulverizado e dissipaçao excessiva. Três fatores principais influenciam o resultado:

• Massa do buraco negro
• Rotação do buraco negro
• Orientação da rotação em relação à órbita dos detritos

Com simulações melhores e telescópios mais potentes, os astrônomos poderão interpretar com mais clareza os sinais vindos desses eventos e relacioná-los às propriedades dos buracos negros.