Simulare VIDEO Cum fuzioneaza doua stele neutronice pentru a da nastere unei gauri negre

O simulare computerizata realizata de Goddard Space Flight Center al NASA arata unul dintre cele mai violente evenimente din univers: fuziunea a doua stele neutronice, proces care da nastere unei gauri negre.

O stea neutronica este nucleul comprimat ce ramane dupa colapsul unei stele masive, cu masa de 8 – 30 de ori mai mare decat cea a Soarelui, intr-o supernova. Stelele neutronice au o masa de circa 1,5 mase solare (unitate de masura utilizata in astronomie si astrofizica pentru a compara masele stelelor si a altor obiecte astronomic, egala cu masa Soarelui si de aproape 333 ori masa Pamantului), comprimata intr-o minge cu diametrul de pana la 20 km.

La inceputul simularii putem vedea o pereche de stele neutronice, de dimensiuni diferite (una are 1,4 mase solare iar cealalta 1,7 mase solare), aflate la circa 17 km una de alta, o distanta putin mai mica decat propriile lor diametre. Culorile mai rosii arata regiunile cu densitate progresiv mai scazuta.

Pe masura ce stelele se apropie una de alta prin spiralare, valuri intense incep sa le deformeze, posibil provocand crapaturi in crustele lor. Stelele neutronice au o densitate incredibila, insa suprafata lor este, prin comparatie, subtire, cu o densitate de circa un milion de ori mai mare decat a aurului. In centrul stelei, materie cu o densitate de circa 100 de milioane de ori cea a aurului este zdrobita.

In 7 milisecunde, fortele mareice coplesesc si distrug steaua mai mica. Continutul sau foarte dens erupe, tasnind in sistem sub forma unui brat spiralat de materie foarte fierbinte. Pana intr-a treisprezecea milisecunda, steaua mai masiva a acumulat prea multa masa pentru a o mai putea sustine si intra in colaps. Astfel, o noua gaura neagra ia nastere.

Orizontul evenimentului – „granita” invizibila de la marginea unei gauri negre dupa care nimic nu poate scapa din gaura neagra, nici macar lumina – apare in simulare sub forma unei sfere gri. Desi cea mai mare parte a materiei provenite de la ambele stele neutronice va cadea in gaura neagra, o parte din materia mai putin densa, cu viteza mai mare, reuseste sa orbiteze in jurul ei, formand rapid un tor care se extinde pe o distanta de aproximativ 200 km si contine echivalentul a 1/5 din masa Soarelui.

Oamenii de stiinta cred ca astfel de coliziuni ale stelelor neutronice produc explozii de raze gamma scurte (GRB). Razele gamma scurte dureaza mai putin de 2 secunde insa elibereaza la fel de multa energie ca toate stelele din galaxia noastra in decurs de un an.

Stralucirea de dupa explozii dispare rapid reprezentand o provocare pentru astronomi. Pentru a ajunge sa intelegem GRB este vital ca instrumentele telescoapelor de mari dimensiuni de pe Pamant sa reuseasca sa capteze aceasta stralucire cat mai devreme dupa explozie.