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Une simulation de chute de mâchoire montre des étoiles déchirées alors qu’elles se rapprochent trop d’un trou noir

Nous venons d’avoir un meilleur aperçu de la mort des étoiles par les trous noirs.

Dans une série de simulations, une équipe d’astrophysiciens jette un groupe d’étoiles dans un groupe de trous noirsEt ils ont enregistré ce qui s’est passé.

Les scientifiques disent que c’est la première étude du genre qui combine la théorie d’Einstein relativité générale Avec des modèles réalistes de densité d’étoiles de la séquence principale. Les résultats nous aideront à comprendre ce qui se passe lorsque nous observons les éruptions de lumière provenant de trous noirs distants déchirant des étoiles malheureuses.

Et la simulation, qui soutient les recherches publiées l’année dernière, est également excellente.

Lorsqu’une étoile s’aventure trop près d’un trou noir, les choses deviennent très vite violentes. Le champ gravitationnel intense du trou noir commence à déformer puis à séparer l’étoile, en raison de ce que nous appelons les forces de marée – l’étirement d’un corps dû à la gravité d’un autre.

Lorsqu’une étoile s’approche si près du trou noir que la force de marée enlève de la matière à l’étoile, nous appelons cela un événement de perturbation de marée.

Dans le pire des cas pour la star, il n’y a pas d’échappatoire. La turbulence était totale, et une partie de la matière de l’étoile tombait dans le trou noir comme des nouilles spaghetti.

Mais toutes les confrontations entre un trou noir et une étoile ne se terminent pas ainsi. Certaines étoiles ont été observées pour survivre. Les simulations, dirigées par l’astrophysicien Taeho Ryu de l’Institut Max Planck d’astrophysique en Allemagne, ont été conçues pour découvrir quels facteurs ont contribué à la survie de l’étoile.

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L’équipe a créé six trous noirs hypothétiques, avec des masses comprises entre 100 000 et 50 millions de fois la masse du Soleil. Chacun de ces trous noirs a ensuite rencontré huit étoiles de la séquence principale, avec des masses comprises entre 0,15 et 10 fois la masse du Soleil.

Ils ont découvert que le principal facteur contribuant à la survie de l’étoile était la densité initiale de l’étoile. Plus l’étoile est dense, plus elle a de chances de survivre lorsqu’elle rencontre un trou noir. Dans la vidéo ci-dessus, vous pouvez voir ces rencontres en orbite autour d’un trou noir supermassif un million de fois la masse du Soleil. Les étoiles les plus denses sont jaunes et les plus basses sont bleues.

L’équipe a également découvert que les perturbations partielles se produisent au même rythme que les perturbations totales, et la proportion de la masse de l’étoile perdue peut être facilement décrite à l’aide d’une expression simple.

Les recherches futures pour compléter les détails les plus fins aideront à modéliser les effets de ces rencontres, y compris les événements de microperturbation jusqu’à présent relativement négligés, ont déclaré les chercheurs.

Cela révélera ce qui arriverait à une étoile après avoir survécu à la rencontre d’un trou noir ; s’il continue le long de la séquence principale ou se transforme en un vestige stellaire ; Et s’il continuera son orbite autour du trou noir pour faire face à une turbulence totale à une date ultérieure.

L’article accompagnant les simulations a été publié dans Journal d’Astrophysique en l’an 2020.

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Delphine Perrault

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