Los físicos detectan ondas gravitacionales cuando las estrellas de neutrones chocan

El equipo también pudo detectar la radiación electromagnética del evento, y los estallidos de rayos gamma se emitieron solo unos segundos después.

Se detectaron por primera vez ondas gravitacionales producidas por dos estrellas de neutrones en colisión. La detección, realizada por el equipo de Ligo, confirmó teorías de larga data sobre lo que sucede cuando dos de estos poderosos objetos se unen.

Las estrellas de neutrones son las estrellas más extrañas del universo. Producidas cuando las estrellas más grandes llegan al final de sus vidas, se quedan sin combustible y chocan contra ellas mismas, las estrellas de neutrones son las estrellas más pequeñas y densas que pueden obtener. Solo una cucharadita de material de estrella de neutrones pesa tanto como la Gran Pirámide de Giza.

La gravedad de una estrella de neutrones es casi tan intensa como un agujero negro, y cuando dos de estos poderosos objetos entran en contacto entre sí, comienzan una danza dramática, girando alrededor de ellos, acercándose hasta que, finalmente, se unen.

Cuando dos estrellas de neutrones se fusionan, como dos agujeros negros que se fusionan, emiten ondas gravitacionales; pequeñas ondas en el espacio-tiempo predichas por Einstein hace más de 100 años. También se predijo que esta fusión dejaría caer material radiactivo, parte de un evento explosivo conocido como kilonova.

El Premio Nobel de Física de este año fue otorgado al equipo de Ligo, que ahora ha descubierto tres casos de ondas gravitacionales de la fusión de agujeros negros, el primero de los cuales se anunció en febrero de 2016.

Ahora, el equipo ha visto las ondas gravitacionales en la fusión de estrellas de neutrones por primera vez. No solo esto, sino que el equipo también logró detectar la radiación electromagnética del evento y los estallidos de rayos gamma emitidos solo unos segundos después.

«Este tipo de evento es uno que los científicos en este campo esperaban, pero la naturaleza tuvo la amabilidad de brindarnos uno en el momento adecuado, con los observatorios LIGO y Virgo trabajando juntos por primera vez», dijo la profesora Sheila Rowan. , director del Instituto de Investigaciones Gravitacionales de la Universidad de Glasgow.

En agosto, el equipo de Ligo vio la fusión de dos estrellas de neutrones en la galaxia GW170817, que se encuentra a 130 millones de años luz de distancia. Los detalles completos de este evento se describen en siete nuevos artículos, publicados hoy en Nature and Nature Astronomy. El evento se observó en una variedad de longitudes de onda, incluidas las ópticas, infrarrojas y de rayos X, y se observó que cambiaba de azul a rojo durante el evento.

Además de ser un gran avance en la detección de diferentes tipos de ondas gravitacionales, los nuevos artículos ofrecen respuestas potenciales a una variedad de preguntas. Por ejemplo, el origen de algunos de los elementos más pesados ​​del Universo se ha malinterpretado durante mucho tiempo y ahora parece que pueden formarse en estrellas de neutrones.

«La detección de ondas gravitacionales de estrellas de neutrones, en lugar de agujeros negros, ofrece un conjunto de ciencia diferente y rico, debido al hecho de que esta vez estamos presenciando la colisión de la materia, y esto significa que junto con las señales gravitacionales aparecen la luz y otras ondas. Ondas electromagnéticas captadas por telescopios. Esto realmente marca el comienzo de la astrofísica gravitacional de múltiples mensajeros «, dice Rowan.

Otro misterio es que los estallidos de rayos gamma a menudo ocurren débilmente en la Tierra, y estos resultados muestran que probablemente se observó un rápido chorro de material fuera del eje, lo que significa que puede que no se haya disparado en la dirección en que estaba. Esperé, pareciendo más débil .

«GW170817 es una oportunidad extraordinaria para lograr avances importantes en muchas áreas de la física y la astrofísica y abre nuestro apetito por las muchas observaciones esperadas de fusiones de estrellas de neutrones en campañas futuras», dijo el profesor Coleman Miller, que no participó en la investigación.

«Es un descubrimiento trascendental», dice Stefano Covino del Instituto Nazionale di Astrofisica, Merate, Italia. “Tanto porque se trata de una fuente astrofísica muy interesante, como también, si no principalmente, porque es el comienzo de un nuevo tipo de astronomía. o se pueden unir neutrinos. Esto abre perspectivas para la investigación moderna que son realmente sorprendentes. «

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