Las ondas gravitacionales podrían haber producido el primer avistamiento de un agujero negro que devora una estrella de neutrones. Si se confirma, esta sería la primera evidencia de la existencia de tales sistemas binarios.

La noticia llegó apenas un día después de que los astrónomos detectaron ondas gravitacionales de una fusión de dos estrellas de neutrones por segunda vez.

A las 15:22:17 UTC del 26 de abril, los detectores gemelos del Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory (LIGO) en los EE.UU. y el Observatorio Virgo en Italia informaron un estallido de ondas de un tipo inusual. Los astrónomos todavía están analizando los datos y realizando simulaciones por computadora para interpretarlos.

Pero los investigadores ya están considerando la tentadora perspectiva de haber realizado una detección tan esperada que podría llevar a una gran cantidad de información cósmica, desde pruebas precisas de la teoría general de la relatividad hasta la medición de la tasa de expansión del Universo. Los astrónomos de todo el mundo están compitiendo para observar el fenómeno utilizando diferentes tipos de telescopios.

Simulación científica de un agujero negro que consume una estrella de neutrones. Crédito: A. Tonita, L. Rezzolla, F. Pannarale

Fusión de agujero negro y estrella de neutrones

Chad Hanna, miembro senior del equipo de análisis de datos de LIGO y físico en la Pennsylvania State University en University Park, dijo en un comunicado:

Creo que la clasificación se inclina hacia la fusión de la estrella de neutrones y el agujero negro”.

Pero la señal no era muy fuerte, lo que significa que podría ser una casualidad.

Hanna agregó:

Creo que la gente debería entusiasmarse con eso, pero también deberían ser conscientes de que el significado es mucho menor que en muchos eventos anteriores”.

LIGO y Virgo han captado previamente ondas gravitacionales, débiles ondulaciones en la estructura del espacio-tiempo, a partir de dos tipos de eventos cataclísmicos: la fusión de dos agujeros negros y la colisión de dos estrellas de neutrones. Los últimos son objetos pequeños y ultra densos formados después del colapso de estrellas más masivas que el Sol.

El último evento , etiquetado provisionalmente como #S190426c, parece haber ocurrido aproximadamente a 375 megaparsecs (1.200 millones de años luz) de distancia, calculó el equipo LIGO-Virgo. Los investigadores han dibujado un «mapa del cielo» que muestra dónde se originaron las ondas gravitacionales, y enviaron esta información como una alerta pública, para que los astrónomos de todo el mundo puedan comenzar a buscar luz en el cielo para detectar la luz del evento. Hacer coincidir las ondas gravitacionales con otras formas de radiación de esta manera puede producir mucha más información sobre el evento que cualquier tipo de datos solo.

Representación artística que muestra uno de los agujeros negros supermasivos más primitivos que se conocen en el núcleo de una galaxia joven y rica en estrellas. Crédito: NASA / JPL-Caltech.

Dos a la vez

Los astrónomos ya estaban trabajando a toda marcha cuando detectaron la potencial fusión de la estrella de neutrones y el agujero negro. A las 08:18:26 UTC del 25 de abril, otro bombardeo de ondas golpeó el detector LIGO en Livingston, Louisiana y Virgo. (En ese momento, la segunda máquina de LIGO, en Hanford, Washington, estuvo brevemente fuera de servicio).

Los investigadores generalmente pueden hacer una llamada así porque las ondas revelan las masas de los objetos involucrados; se espera que los objetos aproximadamente dos veces más pesados ​​que el Sol o menos sean estrellas de neutrones. Según la intensidad de las ondas, los investigadores estimaron que la colisión ocurrió a unos 150 megaparsecs (500 millones de años luz) de distancia, dice Hanna.

Además, las ondas gravitacionales y las observaciones complementarias de los astrónomos podrían revelar lo que sucede en las fases finales antes de tal fusión. Cuando las fuerzas de las mareas rompen la estrella de neutrones, podrían ayudar a los astrofísicos a resolver un misterio de larga data: ¿en qué estado se encuentra la materia dentro de estos objetos ultra compactos?