Um buraco negro é a coisa mais mortal no espaço?

 Nem mesmo perto.

Um buraco negro é um objeto compacto que não faz nada além de ficar sentado lá. Se absorve mais massa, fica maior, mas isso basicamente transforma a coisa em uma estrela que você não pode ver. Não é muito ameaçador, pois os buracos negros emitem radiação que os torna visíveis no espectro de raios-X.

O verdadeiro monstro da astrofísica é a humilde anã branca. Uma anã branca é bastante simples em si mesma. É o núcleo de uma estrela morta e é basicamente um pedaço quente de material que brilha porque está quente.

O problema com eles é que eles têm uma massa máxima. Isso ocorre porque, eventualmente, a gravidade esmagará o processo quântico que os mantém do tamanho que são. Esta massa é de cerca de 1,4 massas solares.

Todas as anãs brancas são menores que isso, mas algumas vêm de estrelas que possuem um parceiro binário, e algumas delas estão absorvendo lentamente a massa desse parceiro, chegando cada vez mais perto desse limite.

Vale a pena notar que para anãs brancas que são muito menores do que o limite, esse processo leva a uma explosão regular (uma vez a cada 30 a 70 anos ou mais) chamada de nova. É assim chamado porque aparece como uma nova estrela no céu: é muito brilhante. É quando todo o gás que está enrolado se inflama. Como isso não destrói nenhuma das estrelas, ele se repete indefinidamente como um relógio.

Mas, em uma anã branca muito pesada, a espiral de gás poderia aumentar a massa e empurrá-la para mais perto da borda, com cada flash de nova subsequente deixando um pouco mais para trás e lentamente empurrando a massa para cima.

Se a anã branca for feita de elementos leves (carbono e oxigênio) em vez de elementos mais pesados ​​(magnésio e neon), ela nunca atingirá esse limite e se tornará uma estrela de nêutrons. Nesse caso, algo mais acontece.

Esse algo é que o interior da anã branca fica tão quente que o carbono e o oxigênio se fundem. Momentaneamente, a estrela morta se ilumina novamente.

Isso é semelhante ao que acontece na nova mencionada, mas não é o gás que inflama, mas sim toda a anã branca e seu oxigênio e carbono anteriormente inertes. O resultado é que toda a estrela morta é explodida e toda essa massa é consumida em uma gigantesca bola de fogo de fusão.

Devido à sua semelhança com o fenômeno de uma nova, recebeu esse nome: é uma supernova, especificamente uma supernova do Tipo I.

Concepção artística da supernova Tipo Ia. A estrela companheira provavelmente seria destruída por este evento.

A mesma nomenclatura foi posteriormente aplicada aos enormes eventos energéticos que acompanham a morte de grandes estrelas, e estes são chamados de supernovas Tipo 2. Ao contrário de uma supernova Tipo II, que deixa para trás uma estrela de nêutrons ou um buraco negro onde estava. , uma supernova Tipo I não deixará nada além de uma nuvem de gás.

Remanescente de supernova tipo Ia.

Eu classifico a supernova Tipo I como o fenômeno astrofísico mais perigoso por alguns motivos. Primeiro: as anãs brancas são muito, muito comuns, assim como as estrelas binárias. Se uma estrela em um binário morrer primeiro, o resultado provavelmente será uma configuração que pode gerar uma nova. Se as circunstâncias forem adequadas e sua massa estiver no limite desse limite...

Em segundo lugar, não podemos dizer se uma anã branca binária é uma candidata a supernova à distância. Conhecemos a maioria dos candidatos a supernovas do Tipo II que estão perto de nós, e nenhum deles está perto o suficiente para ameaçar o planeta. As anãs brancas, no entanto, são extremamente comuns: a mais próxima é uma companheira da estrela vizinha Sirius.

Sirio e Sirio B, concepção do artista. Sirius B está muito longe de sua companheira, então isso não pode acontecer aqui, e mesmo que estivesse absorvendo a massa de Sirius, é muito pequeno para ser um candidato a supernova.

Embora Sirius B não tenha essa configuração perigosa, não sabemos qual é o raio destrutivo de uma supernova. Se um deles ocorresse dentro de 50 anos-luz, a Terra seria destruída.

As supernovas do tipo I são comuns. Tão comuns, aliás, que quando observados em galáxias distantes, são usados ​​para julgar a distância a galáxias distantes, pois o processo que os forma ocorre sempre na mesma massa, por isso têm (dentro do razoável) sempre o mesmo brilho.

Supernova tipo Ia (SN 1994D) em uma galáxia distante (NGC 4526, 55 milhões de anos-luz de distância), canto inferior esquerdo da imagem. Imagine o quão inimaginavelmente poderoso tal evento deve ser, para ser tão brilhante de tão longe.

Literalmente, todo sistema estelar binário na galáxia pode ser uma bomba-relógio.

Adendo, esclarecendo uma pequena ruga:

Vale a pena notar que, quando estou falando sobre supernovas Tipo I e Tipo II, o tipo não está se referindo ao tipo de evento, mas à aparência do espectro.

As supernovas do tipo I não possuem hidrogênio em seu espectro; as supernovas do tipo II o fazem. A razão aqui é óbvia: uma estrela massiva em colapso ainda contém muito hidrogênio; uma anã branca em explosão não tem nenhum, já que se origina de uma estrela morta, não de uma viva.

Isso se torna mais complicado quando olhamos para as subcategorias do Tipo I. O Tipo Ia é o cenário do pai anã branca do qual estou falando aqui. Os tipos Ib e Ic são quase idênticos aos do tipo II, mas carecem do sinal revelador do hidrogênio. As supernovas Ib e Ic vêm de estrelas gigantes que têm um processo ligeiramente diferente de colapso do núcleo, mas ainda são fundamentalmente o mesmo mecanismo do Tipo II e têm pouca semelhança com o Tipo Ia.

Os progenitores tipo Ib e Ic são geralmente estrelas gigantes que ejetaram seu hidrogênio da atmosfera externa, deixando-o ausente no espectro da explosão... Estas são estrelas monstruosas raras, então esta categoria de supernova é muito rara. Eu descrevo brevemente essas estranhas estrelas monstruosas em minha outra resposta sobre a morte estelar: Resposta de Nicholas Hananeia para Por que os cientistas acham que outros objetos fazem buracos negros? Os buracos negros são feitos da matéria mais energética? Os buracos negros são importantes na entropia mínima?

Portanto, alguns astrofísicos chamam a supernova do Tipo Ia de "supernova termonuclear" e o conjunto de Ib, Ic e II de "supernovas de colapso do núcleo", pois isso distingue o que são, não como se parecem.

Claro, todos esses eventos são más notícias para qualquer coisa dentro de 50 anos-luz. Eu ainda sustento que o Tipo Ia é especialmente assustador devido à sua origem extremamente comum.

Se você quiser saber sobre as supernovas do Tipo II, escrevi uma "resposta suplementar" a esta: a resposta de Nicholas Hananeia para Como uma estrela se transforma em supernova?