Cosa succede se una stella si avvicina troppo a un buco nero? Il video vi mostra tutte le varie fasi in alta risoluzione
Cosa succede se una stella si avvicina troppo a un buco nero? Il buco nero può farlo a pezzi, ma come? Non è l’elevata attrazione gravitazionale in sé il problema: è la differenza nell’attrazione gravitazionale attraverso la stella che crea la distruzione. Nel video animato che illustra questa disintegrazione, vedi per prima cosa una stella che si avvicina al buco nero. Aumentando la velocità orbitale, l’atmosfera esterna della stella viene strappata via nel punto di minima distanza. Gran parte dell’atmosfera della stella si disperde nello spazio profondo, ma una parte continua a orbitare attorno al buco nero e forma un disco di accrescimento. L’ animazione ti porta quindi nel disco di accrescimento mentre guardi verso il buco nero. Includendo gli strani effetti visivi della lente gravitazionale, puoi persino vedere il lato nascosto del disco. Infine, uno dei getti che vengono espulsi lungo l’asse di rotazione. I modelli teorici indicano che questi getti non solo espellono gas energetico, ma creano anche neutrini energetici, uno dei quali potrebbe essere stato visto di recente sulla Terra.
Come si formano?
I buchi neri sono tra gli oggetti più affascinanti e misteriosi dell’universo. La loro formazione avviene principalmente attraverso il collasso gravitazionale di stelle massicce, ma può anche derivare da altri processi astrofisici. La formazione di un buco nero inizia con una stella massiccia, almeno 20 volte più grande del nostro Sole. Durante la maggior parte della sua vita, una stella mantiene un equilibrio tra la forza di gravità, che tende a far collassare la stella, e la pressione prodotta dalle reazioni di fusione nucleare nel suo nucleo. Queste reazioni trasformano l’idrogeno in elio, rilasciando enormi quantità di energia. Quando la stella esaurisce il suo combustibile, non può più sostenere le reazioni di fusione nucleare. La pressione diminuisce, e la gravità inizia a prendere il sopravvento. Il nucleo della stella collassa rapidamente sotto la sua stessa gravità, raggiungendo densità e temperature estremamente elevate. Questo processo spesso culmina in una supernova, un’esplosione che espelle gli strati esterni della stella nello spazio.
Nascita del buco nero
Se il nucleo residuo, chiamato stella di neutroni, ha una massa sufficiente (tipicamente più di 2-3 masse solari), continuerà a collassare sotto la sua stessa gravità. Non esiste una forza conosciuta che possa contrastare questo collasso, portando alla formazione di un buco nero. La gravità diventa così intensa che nulla, nemmeno la luce, può sfuggire dall’orizzonte degli eventi, il confine che definisce il buco nero.
Altri processi di formazione
Oltre al collasso stellare, i buchi neri possono formarsi attraverso altri meccanismi. La fusione di stelle di neutroni o buchi neri più piccoli può creare buchi neri più massicci. Inoltre, i buchi neri primordiali potrebbero essersi formati subito dopo il Big Bang, a causa di fluttuazioni di densità estremamente elevate. Insomma, la formazione di un buco nero è un processo violento e affascinante che ci permette di gettare uno sguardo profondo sulle dinamiche più estreme dell’universo. Questi oggetti continuano a sfidare la nostra comprensione della fisica e a stimolare nuove scoperte scientifiche.
Fonte, immagine di copertina credit DESY , Science Communication Lab
