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Estas dos nuevas estrellas muertas son la clave para explicar el tipo más raro de ondas gravitacionales

Ilustración mostrando el nuevo sistema binario recién descubierto.
Ilustración mostrando el nuevo sistema binario recién descubierto.
Ilustración: Universidad de East Anglia

En agosto de 2017, los observatorios de ondas gravitacionales repartidos por el mundo descubrieron un fenómeno inédito que producía una ruptura completamente nueva en el tejido del espacio. Era una colisión entre dos estrellas de neutrones. Ahora sabemos un poco más sobre aquel choque.

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Cuando tuvo lugar aquel choque apenas habían pasado unos meses desde el descubrimiento de ondas gravitacionales y la comunidad científica no esperaba encontrar ondas de uin tipo diferente tan rápido. El choque, bautizado como GW170817, tuvo lugar a 130 millones de años luz. Pese a la distancia, sus ondas volvieron locos los instrumentos de una larga lista de observatorios a lo largo y ancho del globo. El primero fue el telescopio espacial Fermi Gamma-ray, que registró un brote corto de rayos gamma. Apenas dos segundos antes, uno de los interferómetros láser (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatories) del laboratorio LIGO en Washington detectaba las primeras ondas gravitacionales. Desde aquel momento las observaciones se sucedieron en cascada.

El espectáculo de ondas gravitacionales no era el producto del choque entre dos agujeros negros como sucedió la primera vez. Se trataba del raro encuentro entre dos estrellas de neutrones. Las estrellas de neutrones no son exactamente estrellas sino lo que queda de ellas cuando mueren. Son remanentes estelares producto del colapso gravitacional de una estrella supergigante masiva cuando esta implosiona en una supernova.

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También son los objetos más densos que conocemos con la única excepción de los agujeros negros. Aunque una estrella de neutrones tiene entre 1,34 y 2,1 masas solares, su tamaño es minúsculo en comparación, con un radio medio aproximado de apenas 12 kilómetros.

Ilustración que representa la colisión de dos estrellas de neutrones, con el característico brote de rayos gamma de alta energía y las ondas gravitacionales que causa en el tejido espacio-tiempo.
Ilustración que representa la colisión de dos estrellas de neutrones, con el característico brote de rayos gamma de alta energía y las ondas gravitacionales que causa en el tejido espacio-tiempo.
Ilustración: National Science Foundation/LIGO/Sonoma State University/A. Simonnet
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GW170817 fue un acontecimiento único porque no solo pudimos detectar sus ondas gravitacionales. Además también se detectó el “destello” del impacto en el espectro electromagnético, un fenómeno denominado kilonova que convirtió el choque en la primera detección de ondas gravitacionales confirmada mediante mediciones no gravitacionales. En octubre de 2017, varios observatorios reportaron un brote de rayos gamma similar, pero en los cálculos de los astrofísicos seguía habiendo lagunas sobre las características del choque.

Un equipo internacional de astrofísicos liderado por la Universidad de East Anglia acaba de hacer un descubrimiento que puede rellenar los datos que nos faltan relativos a las kilonovas y los choques entre estrellas de neutrones. Se trata de un sistema binario formado por dos estrellas de neutrones al que han bautizado con la denominación PSR J1913+1102. Sus conclusiones acaban de publicarse en la revista Nature.

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No es la primera pareja de estrellas de neutrones que se conoce, pero el sistema PSR J1913+1102 tiene algo peculiar: las dos estrellas muertas que lo forman tienen una masa muy diferente. Según los cálculos de los astrónomos, uno de los remanentes estelares tiene aproximadamente 1,62 masas solares, el otro 1,27. Ambas giran furiosamente una alrededor de la otra a una distancia de aproximadamente 1,8 veces el radio de nuestro Sol. Se espera que ambas se fusionen dentro de unos 470 millones de años si es que la intensa gravedad que ejercen entre ellas no provoca esa fusión antes. Ahora mismo, las fuerzas de marea literalmente arrancan la piel de estas estrellas produciendo potentes haces de rayos gamma que convierten al sistema en un púlsar.

La nueva pareja de estrellas tiene implicaciones importantes para la ciencia. Para empezar, significa que probablemente uno de cada diez sistemas binarios formados por estrellas de neutrones sean asimétricos. Su observación puede aportar claves sobre la materia exótica que hay en el interior de las estrellas de neutrones y confirmar, como se cree, si estos remanentes juegan un papel crucial en la producción de elementos pesados como el oro. Por último, PSR J1913+1102 permitirá realizar nuevos cálculos con los que delimitar aún mejor la constante de Hubble, que es el ratio al que se expande el universo y una medida determinante para muchas otras observaciones de astrofísica. [Nature]

Editor en Gizmodo, fotógrafo y guardián de la gran biblioteca de artículos. A veces llevo una espada.

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