Estrella - Agujero negro binario. El núcleo estelar colapsa. ¿El agujero negro crece inmediatamente a partir de neutrinos?

Estaba leyendo sobre cómo las supernovas de tipo II liberan hasta el 99 % de su energía en forma de neutrinos. Así que estaba pensando: supongamos que hubiera un gran sistema binario de estrella y agujero negro, pero los dos no estuvieran lo suficientemente cerca como para que el BH sacara masa de la estrella, por lo que la estrella envejeció naturalmente.

Si uno estuviera lo suficientemente cerca para observar cuando el núcleo de la estrella colapsa, pero antes de que la supernova estalle a través de la superficie de la estrella, ¿sería posible ver el agujero negro crecer inmediatamente en tamaño sin razón aparente a medida que se come los neutrinos de la estrella compañera? ¿colapsar?

Respuestas (1)

Sí. Los neutrinos que golpean el BH se sumarán a su masa.

Pero usted puede estar pensando que los neutrinos pasan a través de la supernova naciente sin interacción. En un entorno lo suficientemente denso, los neutrinos interactúan, y la absorción de neutrinos por las capas más allá del núcleo es una fuente importante de energía que altera la estrella.

Con un poco más de detalle, el colapso del núcleo ocurre a través de la desintegración beta inversa, donde un protón y un electrón reaccionan para formar un neutrón y un neutrino. Básicamente, esto convierte el núcleo de hierro de la estrella en neutrones. La energía es transportada por los neutrinos y la absorción de este enorme flujo de neutrinos por las capas exteriores impulsa la SN. El artículo de Wikipedia tiene una buena (pero en mi opinión algo incoherente) discusión más larga.

Aún así, los muchos neutrinos que escapan lo hacen antes de que la onda de choque destruya la estrella y la energía que transportan aumente un BH cercano.

Sin embargo, dudo que sea fácilmente observable. Los BH de masa estelar tienen una sección transversal pequeña y solo absorberían neutrinos de una parte del cielo proporcional a su área. Si un BH de 10 km estuviera orbitando una estrella de un millón de km justo en su superficie, solo absorbería una parte en 10 10 de los neutrinos, produciendo aproximadamente un aumento fraccional de tamaño de 10 -9 . ¡ Muy difícil de medir!

Si está utilizando esto para proporcionar una advertencia temprana del colapso del núcleo (tal vez para que pueda iniciar su unidad FTL y salir de allí), es bastante inútil. Primero, el flujo de neutrinos es probablemente lo suficientemente alto como para freír a las personas que están lo suficientemente cerca como para necesitar una alerta temprana. Y en segundo lugar, si está lo suficientemente lejos como para no ser frito por los neutrinos, tiene mucho tiempo para ver cómo la estrella se hincha rápidamente y se mueve antes de que la onda de choque comparativamente lenta se acerque a usted.

Como mencionó que las personas están siendo fritas por neutrinos, aquí hay un cálculo en XKCD sobre eso .