Parece que hemos conseguido otra victoria para la astronomía de ondas gravitacionales. Una nueva detección de ondas gravitacionales es el mejor candidato hasta ahora para un tipo de colisión cósmica nunca vista: la elusiva fusión entre un agujero negro y una estrella de neutrones.
El evento, llamado S190814bv, fue detectado por los interferómetros LIGO y Virgo a las 11 minutos pasadas las 9 PM UTC del 14 de agosto. Y, según el análisis inicial, hay un 99 por ciento de posibilidades de que sea un «kaboom» de una estrella de neutrones con un agujero negro.
Incluso mientras lees esto, los científicos estudian detenidamente los datos y miran fijamente el cielo, buscando la luz que la estrella de neutrones puede haber dejado atrás al ser absorbida por el agujero negro.
Ryan Foley de la Universidad de California, Santa Cruz, dijo a ScienceAlert:
«Es como la noche antes de Navidad. Solo estoy esperando ver qué hay debajo del árbol».
Desde que se anunció esa sorprendente primera detección de ondas gravitacionales, una colisión entre dos agujeros negros de masa estelar, en febrero de 2016, el campo solo se ha vuelto más fuerte. La tecnología es tan sofisticada que puede detectar colisiones entre dos estrellas de neutrones , objetos mucho menos masivos que los agujeros negros.
Tanto las estrellas de neutrones como los agujeros negros son los restos ultradensos de una estrella muerta, pero nunca hemos visto un agujero negro más pequeño que 5 veces la masa del Sol , o una estrella de neutrones más grande que alrededor de 2.5 veces la masa del Sol.
Pero una colisión entre un agujero negro y una estrella de neutrones nos ha evadido. Una detección parecía que podría haber sido un evento a principios de este año, pero las probabilidades eran solo del 13 por ciento. Y la relación señal / ruido era tan baja que los astrónomos no la siguieron.
Ese no es el caso con S190814bv. La señal es realmente fuerte y los astrónomos están entusiasmados: si realmente es una colisión entre una estrella de neutrones y un agujero negro, será la primera vez que se ve un sistema binario de este tipo.
Esto significaría que tales sistemas binarios, hipotéticos hasta ahora, son realmente posibles. Incluso podríamos obtener pistas sobre su formación: ¿se formaron como binarios, viviendo, creciendo y muriendo juntos? ¿O el agujero negro capturó una estrella de neutrones en su órbita?
Lo creas o no, podemos aprender eso de la señal de onda gravitacional, ondas en el espacio-tiempo causadas por una colisión masiva, como una roca caída en un estanque, si es lo suficientemente fuerte. Las claves para la formación del binario están codificadas en la forma de onda, junto con las masas de los objetos individuales, su velocidad y aceleración.
Peter Veitch de la Universidad de Adelaida en Australia y OzGrav (la rama australiana de LIGO Scientific Colaboración) le dijo a ScienceAlert:
«A partir de la señal de onda gravitacional, se puede obtener información sobre los giros de los objetos individuales y su orientación en comparación con el eje a la órbita. [Estamos] buscando ver si el giro rotativo de los objetos individuales está alineado entre sí, lo que podría sugerir que inicialmente estaban en un sistema binario. Mientras que si un objeto compacto fue capturado por otro cuando las galaxias se fusionaron, por ejemplo, entonces es de esperar que estos objetos tengan giros diferentes que apuntan en diferentes direcciones».
Foley y sus colegas utilizan actualmente el Observatorio Keck para estudiar una galaxia a unos 900 millones de años luz de distancia. Ahí es donde creen que la señal podría haberse originado. Están buscando radiación electromagnética que pueda resultar de la colisión que involucra una estrella de neutrones.
Y, por supuesto, está la pregunta candente: ¿cómo son las entrañas de la estrella de neutrones?
Susan Scott, de la Universidad Nacional de Australia y OzGrav, dijo:
«Nos encantaría observar un agujero negro desgarrando una estrella de neutrones cuando se unen. Esto nos daría información vital sobre el material que conforma las estrellas más densas del Universo, las estrellas de neutrones, que sigue siendo una gran pregunta abierta en el campo».
Si no se detecta radiación electromagnética, eso podría significar que los astrónomos simplemente están buscando en el lugar equivocado. O podría significar que la radiación electromagnética es demasiado débil para ser detectada.
También podría significar que una estrella de neutrones no está involucrada, lo que sería muy interesante, porque la señal sugiere que el objeto más pequeño es menos de tres veces la masa del Sol. Si no es una estrella de neutrones, podría ser el agujero negro más pequeño que hayamos detectado.
O podría significar que la dinámica entre una estrella de neutrones y un agujero negro a medida que se juntan en un agujero negro un poco más grande es aún más extraña de lo que sabíamos.
Fuente: Science Alert