Ecco cosa accade quando una stella incontra un buco nero

Un gruppo di astrofici del Max Planck Institute for Astrophysics, in Germania, ha condotto una serie di simulazioni al computer per osservare da vicino cosa accade quando una stella incontra un buco nero. Gli scienziati hanno sottolineato che si tratta di uno studio unico nel suo genere, il primo in assoluto che cerca di combinare dei modelli il più possibile realistici sulla densità delle stelle con le leggi delle relatività generale elaborate da Albert Einstein.

Stelle e buchi neri: cosa succede quando si incontrano

In un documento pubblicato lo scorso anno, i ricercatori avevano già chiarito alcuni dei passaggi chiave di questo affascinante fenomeno astronomico. Intanto, quando un corpo celeste si avvicina a un buco nero gli eventi precipitano rapidamente: la stella inizia a deformarsi per colpa della "forza di marea", un effetto secondario dell'intenso campo gravitazionale che circonda la regione. Mano a mano che le distanze si riducono, il corpo della stella si allunga e diventa sempre più ellittico, fino ad iniziare a perdere la materia contenuta al suo interno, che viene risucchiata dal buco nero. Si arriva in sostanza a quello che viene definito un evento di distruzione mareale, che porta alla disgregazione della stella e alla sua conseguente "morte".

Le stelle non sono sempre spacciate

A dispetto di quanto si potrebbe pensare, non tutte le stelle sono destinate a soccombere di fronte a un buco nero. Le simulazioni del Planck Institute si sono concentrate proprio su questo aspetto, nella speranza di comprendere cosa influenzi l'esito finale. A tale scopo il team guidato dall'astrofisico Taeho Ryu ha creato sei buchi neri virtuali, con una massa da 100 mila a 50 milioni di volte superiore a quella del Sole. Ogni buco nero è stato poi messo faccia a faccia con otto stelle della cosiddetta sequenza principale (in pratica le più comuni nell'universo), dotate a loro volta di una massa fino a 10 volte maggiore di quella del Sole. Hanno così scoperto che le chance di sopravvivenza di una stella dipendono principalmente dalla sua densità iniziale; più densa, più è probabile che riesca a non farsi divorare dal buco nero. Nel video qui sotto (in inglese) si può ad esempio assistere a un incontro con un buco nero supermassiccio, la cui massa è 1 milione di volte quella del Sole. Le stelle con la densità più alta sono gialle e quelle più basse sono blu. Dalle simulazioni gli scienziati hanno inoltre compreso che la quantità di materia persa dalla stella può essere descritta attraverso una formula matematica piuttosto semplice.

Che fine fanno stelle che sopravvivono?

Al momento non è possibile dire con certezza cosa accada alla stella una volta sfuggita all'attrazione di un buco nero. Gli scienziati ipotizzano che potrebbe trasformarsi in un residuo stellare oppure continuare a esistere come stella "vera e propria", rimanendo nell'orbita del buco nero, per poi venire distrutta in un secondo momento.