Por primera vez, los astrónomos han detectado ondas gravitacionales procedentes de una estrella de neutrones hiper-masiva combinada.
Los científicos, Maurice van Putten de la Universidad de Sejong en Corea del Sur, y Massimo della Valle del Observatorio Astronómico de Capodimonte en Italia, publican sus resultados en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters.
Las ondas gravitacionales fueron predichas por Albert Einstein en su Teoría General de la Relatividad en 1915. Las ondas son perturbaciones en el espacio-tiempo generadas por masas en rápido movimiento, que se propagan desde la fuente.
Cuando llegan a la Tierra, las ondas son increíblemente débiles y su detección requiere equipos extremadamente sensibles. A los científicos les llevó hasta 2016 anunciar la primera observación de ondas gravitacionales con el experimento LIGO (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory).
Desde entonces se han detectado ondas gravitacionales en otras seis ocasiones. Una de estas, GW170817, –detectada el 17 de agosto de 2017– resultó de la fusión de dos restos estelares conocidos como estrellas de neutrones. Estos objetos se forman después de que las estrellas, mucho más masivas que el Sol, exploten como supernovas, dejando atrás un núcleo de material comprimido a densidades extraordinarias.
Al mismo tiempo que el estallido de ondas gravitacionales de la fusión, los observatorios detectaron emisiones en rayos gamma, rayos X, luz ultravioleta, luz visible, infrarrojo y radio, una campaña de observación sin precedentes que confirmó la ubicación y la naturaleza de la fuente.
No se fusionaron en un agujero negro
Las observaciones iniciales de GW170817 sugirieron que las dos estrellas de neutrones se fusionaron en un agujero negro, un objeto con un campo gravitatorio tan poderoso que ni siquiera la luz puede viajar lo suficientemente rápido para escapar de su alcance. Van Putten y Della Valle se dispusieron a verificar esto, utilizando una técnica novedosa para analizar los datos de LIGO y el detector de ondas gravitacionales Virgo ubicado en Italia.
Su análisis detallado muestra que los detectores H1 y L1 en LIGO, que están separados por más de 3.000 kilómetros, detectaron simultáneamente un «chirrido» descendente que duró alrededor de 5 segundos. Significativamente, este chirrido comenzó entre el final del estallido inicial de ondas gravitacionales y un estallido posterior de rayos gamma. Su baja frecuencia (menos de 1 KHz, reduciéndose a 49 Hz) sugiere que el objeto fusionado perdió giro para convertirse en una estrella de neutrones más grande, en lugar de un agujero negro.
Hay otros objetos como este, con su masa total que coincide con los pares binarios de estrellas de neutrones conocidos. Pero Van Putten y Della Valle ya han confirmado su origen.
Van Putten comenta en un comunicado: «Todavía estamos muy en la era pionera de la astronomía de ondas gravitacionales. Así que vale la pena ver los datos en detalle. Para nosotros esto realmente valió la pena, y hemos podido confirmar que dos estrellas de neutrones se fusionaron para formar uno más grande «.
Fuente: EP