Representación artística de una fusión binaria de estrellas de neutrones.
(Imagen: © National Science Foundation / LIGO / Sonoma State University / A. Simonnet)
HONOLULU - Por segunda vez, el Observatorio de ondas gravitacionales con interferómetro láser (LIGO) ha detectado dos restos estelares ultradensos conocidos como estrellas de neutrones que chocan violentamente. los onda gravitacional El evento parece haber sido generado por entidades particularmente masivas que desafían los modelos de estrellas de neutrones de los astrónomos.
LIGO hizo historia hace dos años y medio, cuando el observatorio detectó su primer par de estrellas de neutrones, objetos del tamaño de una ciudad que quedaron atrás cuando una estrella gigante muere, se giraron en espiral y luego se fusionaron. Cuando los objetos extremadamente pesados se rompen en espiral y se rompen de esta manera, crean ondas en la estructura del espacio-tiempo, y LIGO se construyó específicamente para recogerlos.
El nuevo evento se observó el 25 de abril de 2019, durante la tercera carrera de observación de LIGO, que está en curso. El equipo de LIGO determinó que la masa total de estrella neutrón el par era 3.4 veces el del sol de la Tierra.
Los telescopios nunca han visto un par de estrellas de neutrones con una masa combinada mayor que 2.9 veces la del sol.
"Esto es claramente más pesado que cualquier otro par de estrellas de neutrones jamás observado", dijo Katerina Chatziioannou, astrónoma del Instituto Flatiron en la ciudad de Nueva York, durante una conferencia de prensa el lunes (6 de enero) aquí en la 235ª reunión del American Astronomical Sociedad en Honolulu.
Los investigadores no pueden descartar que las entidades fusionadas fueran realmente ligeras agujeros negros o un agujero negro emparejado con una estrella de neutrones, agregó. Pero tampoco se han observado agujeros negros de tan pequeña estatura.
Por qué los telescopios anteriores no han podido detectar pares de estrellas de neutrones, esta masa sigue siendo un misterio, dijo Chatziioannou. Pero ahora que los astrónomos saben que tales bestias existen, dependerá de los teóricos explicar por qué estos objetos parecen aparecer solo en detectores de ondas gravitacionales, dijo. UNA papel con los hallazgos de su equipo está configurado para aparecer en The Astrophysical Journal Letters.
Cada vez que LIGO detecta una detección potencial, el observatorio envía una alerta a la comunidad astronómica en general, y esos investigadores entrenan de inmediato los telescopios disponibles en el lugar en el cielo que las instalaciones identifican con la esperanza de capturar un flash electromagnético. Después de la primera identificación de LIGO de una fusión de estrellas de neutrones, un estallido de luz de rayos gamma le dijo a los científicos que la fusión se produjo en una antigua galaxia a unos 130 millones de años luz de la Tierra. Esto abrió una era de astronomía multimessenger, en el que los investigadores tienen acceso a muchas fuentes de información sobre acontecimientos celestiales.
Pero este evento recientemente detectado parece haber ocurrido sin una explosión visible que lo acompañe. Hasta ahora, ningún otro equipo ha encontrado un destello de luz que explotó al mismo tiempo que la fusión de la estrella de neutrones.
Una razón para esto es porque, de los tres detectores de ondas gravitacionales operacionales del mundo, solo uno, la instalación LIGO en Livingston, Louisiana, pudo detectar el evento. El observatorio de LIGO en Hanford, Washington, estaba temporalmente desconectado en ese momento, mientras que el detector europeo de Virgo, ubicado cerca de Pisa, Italia, no era lo suficientemente sensible como para captar las débiles ondas gravitacionales, dijeron los investigadores.
La red LIGO-Virgo normalmente usa los tres detectores como una verificación entre sí para asegurarse de que un evento sea real y para triangular y señalar el evento en el cielo. Entonces, con solo una instalación, lo mejor que los científicos pudieron determinar fue que la fusión ocurrió a más de 500 millones de años luz de la Tierra en una región que cubre aproximadamente una quinta parte del cielo.
Sin embargo, las tres instalaciones han estado funcionando durante el tiempo suficiente ahora que los investigadores pueden distinguir con precisión entre una señal falsa y una real, incluso con un solo detector. El equipo comprende sus fuentes de ruido lo suficientemente bien como para estar "seguro de que esta es una señal real de origen astrofísico", dijo Chatziioannou.
Cuando las estrellas de neutrones se fusionaron, colapsaron en un agujero negro, por lo que Chatziioannou sugirió que el agujero negro gigante se creó tan rápido que absorbió cualquier destello de luz saliente, lo que podría explicar la falta de un componente visible. Otra posibilidad es que cualquier chorro de energía simplemente se alejó de la Tierra cuando salió disparado del sistema, dijo.
Los astrónomos continuarán estudiando el evento, así como los sucesos de ondas gravitacionales posteriores. En unas pocas semanas, se espera que un nuevo detector entre en línea en Japón, ayudando a los científicos detectar e identificar aún más ondas gravitacionales.
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