Los agujeros negros supermasivos parecen estar presentes en el núcleo de casi todas las galaxias. De vez en cuando, una estrella se acerca demasiado a uno de estos monstruos y experimenta lo que se llama un evento de perturbación de marea. La gravedad del agujero negro destroza la estrella, lo que produce una enorme explosión de radiación. Hemos observado que esto sucede varias veces.
Pero no sabemos del todo por qué sucede; «eso» se refiere específicamente al estallido de radiación. Después de todo, las estrellas producen radiación a través de la fusión, y la interrupción de las mareas da como resultado la espaguetificación de la estrella, deteniendo efectivamente las reacciones de fusión. Los agujeros negros se iluminan cuando se alimentan de material, pero ese proceso no se parece al repentino estallido de radiación de un evento de alteración de las mareas.
Resulta que no sabemos del todo cómo se produce la radiación. Hay varias ideas en competencia, pero no hemos podido determinar cuál de ellas se ajusta mejor a los datos. Sin embargo, los científicos han aprovechado un paquete de software actualizado para modelar un evento de alteración de las mareas y demostrar que su modelo mejorado se ajusta bastante bien a nuestras observaciones.
Simulación de espaguetificación
Como se mencionó anteriormente, no estamos completamente seguros acerca de la fuente de radiación en los eventos de alteración de las mareas. Sí, son grandes y catastróficos, por lo que un poco de radiación no es una gran sorpresa. Pero explicar los detalles de esa radiación (qué longitudes de onda predominan, con qué rapidez sube y baja su intensidad, etc.) puede decirnos algo sobre la física que domina estos eventos.
Idealmente, el software debería actuar como un puente entre la física de una alteración de las mareas y nuestras observaciones de la radiación que producen. Si simulamos una perturbación realista y tenemos la física correcta, entonces el software debería producir una explosión de radiación que coincida decentemente con nuestras observaciones de estos eventos. Desafortunadamente, hasta ahora el software nos ha decepcionado; Para mantener las cosas computacionalmente manejables, hemos tenido que tomar muchos atajos que han planteado dudas sobre el realismo de nuestras simulaciones.
El nuevo trabajo, realizado por Elad Steinberg y Nicholas Stone de la Universidad Hebrea, se basa en un paquete de software llamado RICH que puede rastrear el movimiento de los fluidos (técnicamente llamado hidrodinámica). Y, si bien los restos de una estrella no son fluidos en el sentido de los líquidos que conocemos aquí en la Tierra, su comportamiento está dictado principalmente por la mecánica de fluidos. RICH se actualizó recientemente para modelar mejor la emisión y absorción de radiación por parte de los materiales en el fluido, lo que lo hizo más adecuado para modelar las alteraciones de las mareas.
Los investigadores aún tuvieron que tomar algunos atajos para garantizar que los cálculos pudieran completarse en un período de tiempo realista. La versión de la gravedad utilizada en la simulación no es completamente relativista y sólo se aproxima en el área más cercana al agujero negro. Pero eso aceleró los cálculos lo suficiente como para que los investigadores pudieran rastrear los restos de la estrella desde la espaguetificación hasta el pico de producción de radiación del evento, un período de casi 70 días.