Si un agujero negro con una masa de 100x el sol choca con un sol con 1,000,000x la cantidad de masa del agujero negro, ¿el pequeño agujero negro devorará al sol o el sol masivo derretirá el agujero negro y seguirá siendo un sol masivo?

No hay estrellas tan masivas. Pero, digamos, probamos un agujero negro de 3 masas solares contra una estrella gigante de 100 masas solares. Si simplemente chocan, probablemente no sucedería nada realmente interesante. El agujero negro de esta masa es realmente pequeño (18 km de diámetro, compárelo con muchos millones de kilómetros de una estrella gigante). Simplemente atravesará la estrella, interrumpiendo tal vez localmente su equilibrio y consumiendo una cantidad insignificante de materia en el proceso. Luego emergerá del otro lado, y la estrella recuperará su equilibrio y continuará como si nada hubiera pasado.

Un escenario más interesante sería un agujero negro orbitando una estrella como esta en una órbita relativamente estrecha. En tal escenario, el agujero negro robaría lentamente el gas de la estrella, el gas robado formaría un disco de acreción alrededor del agujero negro y al final se consumiría o se dispararía al espacio como un chorro relativista. Aún así, dicho proceso no sería lo suficientemente eficiente como para comer toda la estrella, o incluso una fracción significativa de ella. Las estrellas de masa tan grande envejecen rápidamente (en escala astronómica) y explotan como supernovas, por lo que probablemente terminará con un agujero negro binario (o tal vez, si la explosión es altamente asimétrica, dos agujeros negros se alejan uno del otro).

Finalmente, es probable que el agujero negro orbita alrededor de la estrella debajo de su superficie visible. Algo similar a un objeto Thorne-Żytkow, pero con un agujero negro en lugar de una estrella de neutrones. No sé cómo evolucionaría un objeto así, pero mi intuición es que, aparte de algunas propiedades inusuales, la estrella no se consumiría por completo y, finalmente, llegaría a la etapa de supernova.

La conclusión es: ninguno de los dos probablemente “ganaría”, pero si uno ganara, sería seguro el agujero negro. Los agujeros negros no pueden ser “derretidos” o destruidos por explosiones u otros medios.

Si la estrella se consumiría o no dependería de la velocidad del agujero negro. Si es lo suficientemente lento, o es lo suficientemente lento por su paso a través de la estrella, para entrar en órbita, entonces sí, eventualmente devorará la estrella.

La cuestión es que esto es algo que la mayoría de las personas no entienden sin estudiar un poco el tema, los agujeros negros no son solo aspiradoras instantáneas como las que se ven en los dibujos animados, tienen una tasa máxima que pueden asimilar. Cualquier cantidad por encima de esta tasa se acumula justo fuera del horizonte de eventos. Esta acumulación alcanzará un nivel de energía crítico a medida que orbita el agujero negro, cada vez más rápido hasta que, eventualmente, alcance el nivel de energía absurdamente alto que se requiere para escapar bien de la gravedad en los polos. Esta es una forma de obtener un evento que llamamos Gamma Ray Bursts.

Los estallidos de rayos gamma son esencialmente niveles de energía de supernova forzados a una escala planetaria LASER por gravedad y velocidad de giro del objeto en explosión. Cuando una supernova libera esta energía en todas las direcciones a la vez y son visibles en todo el universo, son eventos relativamente locales, que afectan directamente, tal vez, de una docena a cien años luz con la liberación de radiación. No tan GRBs. Un GRB es un cono de muerte instantánea potencialmente de miles de años luz de largo. No puedes verlo venir y cuando lo ves, estás muerto o muriendo por la radiación. Afortunadamente, no hay objetos candidatos a la explosión de rayos gamma lo suficientemente cerca como para ser peligrosos para la Tierra.

Entonces, volviendo a la pregunta, lo que probablemente suceda es que durante la intersección el agujero negro se desprendería de un GRB (posiblemente más de uno) y volaría la estrella, dejando el núcleo expuesto que luego explotaría ya que ya no hay cuatrillones de toneladas de materia que lo mantienen unido.

No hace falta decir que sería un evento espectacular y totalmente letal, para todo lo relacionado con la colisión, esa área de la galaxia y cualquier cosa en la línea de fuego para los GRB de ametralladora.

No se sabe que las estrellas sean tan masivas como propones, ni siquiera cercanas. Pero es cierto que las estrellas más grandes son mucho más grandes en tamaño que un horizonte de eventos de agujeros negros que es 100 veces más masivo que nuestro sol.

Lo más importante en este escenario es la densidad. Una estrella, no importa cuán grande sea, no puede derretir o dañar un agujero negro. El agujero negro eventualmente consumirá la estrella siempre que tenga un camino que le permita permanecer cerca o dentro de la estrella masiva.

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