Publicado 08/01/2020 13:19CET

Más ondas gravitacionales por fusión de estrellas de neutrones

Segunda onda gravitacional por fusión de estrellas de neutrones
Segunda onda gravitacional por fusión de estrellas de neutrones - NATIONAL SCIENCE FOUNDATION/LIGO/SONOMA STATE UNIV

   MADRID, 8 Ene. (EUROPA PRESS) -

   Científicos han confirmado la segunda detección de ondas gravitacionales con origen en una fusión de estrellas de neutrones, en un evento sin rastro de luz registrado el 25 de abril de 2019.

   La primera detección de este tipo, que tuvo lugar en agosto de 2017, hizo historia por ser la primera vez que se detectan ondas gravitacionales y luz del mismo evento cósmico. La fusión del 25 de abril, por el contrario, no resultó en la detección de luz.

   Sin embargo, a través de un análisis solo de los datos de ondas gravitacionales, los investigadores han aprendido que la colisión cósmica resultó en un objeto fusionado con una masa inusualmente alta.

   "A partir de las observaciones convencionales con luz, ya sabemos de 17 sistemas binarios de estrellas de neutrones en nuestra propia galaxia y hemos estimado las masas de estas estrellas", dice Ben Farr, miembro del equipo del observatorio de detección de ondas gravitacionales LIGO con sede en la Universidad de Oregón. "Lo sorprendente es que la masa combinada de este binario es mucho mayor de lo que se esperaba".

   "Se han observado estrellas de neutrones pesadas antes, pero siempre con otros objetos que no eran estrellas de neutrones", dice en un comunicado Will Farr, líder del grupo de astronomía de ondas gravitacionales en el Centro de Astrofísica de Computación del Instituto Flatiron en la ciudad de Nueva York. "El hecho de que las estrellas de neutrones pesadas formen binarios y posteriormente se fusionen nos da la esperanza de que podamos estudiar las condiciones más extremas imaginables con ondas gravitacionales".

   "Hemos detectado un segundo evento compatible con un sistema binario de estrellas de neutrones y esta es una confirmación importante del evento de agosto de 2017 que marcó un nuevo comienzo emocionante para la astronomía de mensajería múltiple hace dos años", dice Jo van den Brand, portavoz del detector europeo Virgo y profesor de la Universidad de Maastricht y Nikhef y VU University Amsterdam en los Países Bajos. La astronomía de múltiples mensajeros ocurre cuando se presencian diferentes tipos de señales simultáneamente, como las basadas en ondas gravitacionales y luz.

   El estudio, presentado a Astrophysical Journal Letters, ha sido presentado en la 235 reunión de la American Astronomical Society.

   Las estrellas de neutrones son los restos de estrellas muertas que explotaron. Cuando dos estrellas de neutrones se juntan en espiral, se someten a una fusión violenta que envía estremecimientos gravitacionales a través de la estructura del espacio y el tiempo.

   LIGO, que significa Observatorio de ondas gravitacionales con interferómetro láser, se convirtió en el primer observatorio en detectar directamente ondas gravitacionales en 2015; en ese caso, las ondas fueron generadas por la feroz colisión de dos agujeros negros. Desde entonces, LIGO y Virgo han registrado docenas de fusiones de agujeros negros candidatos adicionales.

   La primera detección del proyecto de una fusión de estrellas de neutrones tuvo lugar en agosto de 2017: ambos detectores LIGO, uno en Livingston, Louisiana y uno en Hanford, Washington, detectaron el evento, junto con una gran cantidad de telescopios basados en luz en todo el mundo ( Las colisiones de estrellas de neutrones producen luz, mientras que las colisiones de agujeros negros generalmente se cree que no lo hacen). Esta fusión no era claramente visible en los datos de Virgo, pero ese hecho proporcionó información clave para finalmente determinar la ubicación del evento en el cielo.

   En el caso del evento de abril de 2019, solo un detector en la red LIGO-Virgo captó la señal de onda gravitacional: LIGO Livingston. El detector LIGO Hanford estuvo temporalmente fuera de línea y, a una distancia de más de 500 millones de años luz, el evento fue demasiado débil para ser detectado con la sensibilidad actual de Virgo, además de estar ubicado en una región del cielo donde Virgo es menos sensible. Utilizando los datos de Livingston, combinados con la información derivada de las observaciones de Virgo, el equipo redujo la ubicación del evento a un parche de cielo de más de 8,200 grados cuadrados, o alrededor del 20 por ciento del cielo. A modo de comparación, el evento de agosto de 2017 se redujo a una región de solo 16 grados cuadrados, o 0,04 por ciento del cielo.

    Los datos de LIGO revelan que la masa combinada de los cuerpos fusionados es aproximadamente 3,4 veces mayor que la masa de nuestro sol. Típicamente, en nuestra galaxia, se sabe que las colisiones de estrellas de neutrones producen masas finales de hasta 2,9 veces la del sol. Una posibilidad para la masa inusualmente alta es que la colisión tuvo lugar no entre dos estrellas de neutrones, sino una estrella de neutrones y un agujero negro, ya que los agujeros negros son más pesados que las estrellas de neutrones.

   Pero si este fuera el caso, el agujero negro tendría que ser excepcionalmente pequeño para su clase. En cambio, los científicos creen que es más probable que LIGO haya presenciado la ruptura de dos estrellas de neutrones, y que su fusión haya dado como resultado un agujero negro recién formado de aproximadamente 3,4 masas solares.