El alucinante choque de dos estrellas de neutrones

Es la primera vez que se observa este fenómeno, además de las ondas gravitacionales producidas como resultado de esta kilonova

19 octubre 2017 | Fuente: ESO/LIGO/Space.com

Hace unos días saltaba la noticia, por primera vez, los científicos de diferentes observatorios del mundo habían descubierto tanto las ondas gravitacionales como la luz procedente de este suceso cósmico, en este caso, la fusión cataclísmica de dos cuerpos estelares supermasivos, es decir, el choque de dos estrellas de neutrones.

"Los superlativos son insuficientes", dijo Richard O'Shaughnessy, científico del proyecto Observatorio de Ondas Gravitacionales del Interferómetro Láser (LIGO), para describir la importancia de este descubrimiento histórico con el que se da inicio al campo de la "astrofísica multi-mensajero". Este área promete revelar nuevas e interesantes ideas sobre el cosmos, según afirmaron los investigadores, por ejemplo, el hallazgo proporciona la primera evidencia sólida de que las colisiones de estrellas de neutrones son la fuente de gran parte de los elementos pesados del universo como el oro o el platino.

No sólo eso, además los investigadores dijeron que las estrellas de neutrones que se fusionaron generaron una "kilonova", una explosión 1,000 veces más fuerte que una explosión de estrella típica, y que también se observa por primera vez.

Se estima que la fusión generó un chorro de material que se disparó hacia afuera a casi la velocidad de la luz. Lo que lleva resolver otro misterio, el del origen de los rayos gamma. “Al menos algunas de las ráfagas cortas de rayos gamma son generadas por la fusión de estrellas de neutrones”, según señalaron los investigadores españoles que han participado en la investigación.

Pero lo más importante, para los astrónomos, es que a partir de ahora se podrá combinar las ondas electromagnéticas con la detección de ondas gravitacionales a la hora de estudiar el Universo.

¿Pero sabemos ya qué son las ondas gravitacionales?

Las ondas gravitacionales son ondas en el tejido del espacio-tiempo generado por la aceleración de objetos cósmicos masivos. Estas ondas se mueven a la velocidad de la luz, pero son mucho más penetrantes; no se dispersan ni se absorben como lo hace la luz.

Albert Einstein predijo por primera vez la existencia de ondas gravitacionales en su teoría general de la relatividad, que se publicó en 1916. Pero a los astrónomos les llevó un siglo detectarlos directamente. Ese hito se produjo en septiembre de 2015, cuando el interferómetro LIGO vio ondas gravitacionales emitidas por dos agujeros negros que se fusionaban.

Concepto artístico de dos agujeros negros

Este descubrimiento inicial otorgó a los tres cofundadores del proyecto el Premio Nobel de Física 2017. Y el equipo de LIGO pronto siguió con otros tres descubrimientos, todos los cuales también se remontan a colisionar agujeros negros.

Un descubrimiento revolucionario para la astronomía

La quinta detección de ondas gravitacionales, que se anunció el pasado 16 de octubre en conferencias de prensa que se dieron simultáneamente en Washington, Garching (Alemania) y Madrid, es algo totalmente nuevo. El 17 de agosto de 2017, los dos detectores de LIGO, ubicados en el estado de Luisiana y Washington, y el interferómetro Virgo en Italia recogieron una señal que duró unos 100 segundos, mucho más que los "chirridos" que duraban una fracción de segundo generados por la fusión de los agujeros negros.

Unos segundos más tarde los observatorios Fermi de la NASA e Integral de la ESA, detectaron un estallido de rayos gammacorto en la misma zona del cielo.

A raíz de este evento ESO puso en marcha uno de las mayores campañas de observación de “eventos impredecibles” jamás creadas y muchos telescopios, tanto de ESO como de colaboradores de ESO, se pusieron a escudriñar ese área de la galaxia. Gracias este trabajo, más de 70 observatorios de todo el mundo, incluyendo el Telescopio Espacial Hubble de NASA/ESA, pudieron descubrir el choque de dos estrellas de neutrones.

Las estrellas de neutrones, los restos colapsados de estrellas masivas que han muerto en explosiones de supernovas, son unos de los objetos más exóticos del universo. "Son lo más cerca que se puede llegar a un agujero negro sin ser realmente un agujero negro", dijo en otro comunicado el astrofísico teórico Tony Piro, de Observatorio del Carnegie Institution for Science en Pasadena, California. "Solo una cucharadita de estrella de neutrones pesa tanto como todas las personas de la Tierra combinadas".

Dos de estos cadáveres de estrellas se atrajeron y, por decirlo de alguna manera, con su unión volvieron a ‘encenderse’. Pero en realidad esta historia ocurrió hace 130 millones de años...

¿Qué son las estrellas de neutrones?

Las estrellas de neutrones, como los agujeros negros, son restos de estrellas que perecieron en explosiones catastróficas conocidas como supernovas. Cuando una estrella se convierte en supernova, su material colapsa para formar un núcleo denso. Si este núcleo es lo suficientemente masivo, puede formar un agujero negro, que tiene un tirón gravitacional tan poderoso que ni siquiera la luz puede escapar. Un núcleo menos masivo formará una estrella de neutrones, llamada así porque su atracción gravitatoria es lo suficientemente fuerte como para aplastar protones junto con electrones para formar neutrones.

Aunque las estrellas de neutrones son típicamente pequeñas, con diámetros de aproximadamente 12 millas (19 kilómetros) más o menos, son tan densas que la masa de una estrella de neutrones puede ser aproximadamente la misma que la del sol. Una cucharadita de material de estrella de neutrones tiene una masa de aproximadamente mil millones de toneladas, haciendo que las estrellas de neutrones sean los objetos más densos del universo además de los agujeros negros.

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