Ondas gravitacionales: Una colisión inédita se deja sentir en la Tierra con 900M de años de retraso
Detectan las primeras ondas gravitacionales del choque de un agujero negro con una estrella de neutrones a cientos de millones de años luz
Eran muy diferentes. Dos fósiles cósmicos de lo que un día fueron: estrellas rutilantes que vagaban por el cosmos hasta que se encontraron bien cerca. Cada vez más y más, iniciaron un baile cuando ya sólo eran cadáveres de aquel tiempo en que brillaban. Su atracción fatal, dictada por las leyes de la gravedad, terminaron en una fusión cataclísmica. Sus ecos, en forma de ondas gravitacionales, nos acaban de llegar. En pleno año pandémico, la Tierra se ha estremecido con 900 millones de años de retraso.
Este cuento sería el relato literario y comprimido de los que una colosal colaboración científica internacional acaba de publicar en The Astrophysical Jorunal. Los observatorios de ondas gravitacionales LIGO y VIRGO, situados respectivamente en Europa y EE.UU. han recogido el temblor derivado del choque de un agujero negro y una estrella de neutrones.
Es la primera vez que se recoge este fenómeno. Hasta ahora se ha descrito en colisiones o fusiones de agujeros negros o estrellas de neutrones entre sí, pero no mezclados. Estos objetos astronómicos se caracterizan por tener una enorme densidad. Están muy muy comprimidos. Tienen toda la materia sobrante de estrellas muertas, más la que un agujero negro se traga con el paso del tiempo. Nada escapa de sus fauces, ni siquiera la luz, por eso son ‘negros’.
Cuando se produce un cataclismo cósmico, con objetos de enorme densidad, es esperable que el tejido del espacio-tiempo se resienta. Después de todo, flotamos en una especie de tela eslástica que se contrae con los cuerpos más densos, como cuando depositamos una pelota en una sábana y la hunde, hundiéndo a su vez a cuanto hay cerca. Como ‘tragándoselo’. Albert Einstein teorizó que ese pliegue se puede propagar a distancia en forma de ondas gravitacionales. Y acabamos de sentir, otra vez, una ráfaga de ellas.
Las primeras ondas gravitacionales de este choque se notaron en enero
El hallazgo se realizó en enero de 2020 cuando se detectaron dos señales gravitatorias emitidas por dos sistemas, en los cuales un agujero negro y una estrella de neutrones, girando uno alrededor de la otra, se fusionaron en un único objeto compacto. La existencia de estas parejas fue predicha por la comunidad astronómica hace varias décadas, pero hasta la fecha nunca habían sido observadas con seguridad, ya fuese por señales electromagnéticas o gravitatorias.
El 5 de enero de 2020, el detector Advanced LIGO en Livingston (Louisiana, EE.UU.) y el detector Advanced VIRGO, observaron una onda gravitacional producida por las últimas órbitas (fase de espiral), antes de la fusión, de un par formado por una estrella de neutrones (EN) y un agujero negro (AN). En conjunto, ENAN.
Nunca se había confirmado el choque de estos dos tipos de objetos por ondas gravitacionales, aunque se sabía que podían ocurrir.
Solo 10 días después, una segunda señal de onda gravitacional procedente de la fase de espiral y fusión de un sistema binario similar fue observada por los dos detectores de LIGO (tanto en el de Livingston como otro que opera en Hanford, estado de Washington) y el de VIRGO.
Estos dos eventos, apodados como GW200105 y GW200115, representan las primeras observaciones de ondas gravitacionales generadas por una combinación de una estrella de neutrones y un agujero negro, ya que dos señales gravitatorias anteriores (GW190814 y GW190426) habían sido consideradas candidatas ENAN, pero sin un nivel de confianza suficientemente elevado.
Ondas gravitacionales de un sistema binario perdido
“Los pares de agujero negro y estrella de neutrones fueron de hecho para los astrónomos el ‘sistema binario perdido’”, explica. Astrid Lamberts, investigadora del CNRS y miembro de la colaboración VIRGO. “Con este descubrimiento podemos comenzar a entender cómo muchos de esos sistemas existen, con qué frecuencia se fusionan, y por qué no hemos visto todavía ejemplos en la Vía Láctea”.
Las ondas gravitacionales detectadas en enero aportan información valiosa sobre las características físicas de los sistemas: la masa y la distancia de los dos pares de ENAN, así como sobre los mecanismos físicos que han generado estos objetos y han hecho que colapsen.
El análisis de la señal ha mostrado que el agujero negro y la estrella de neutrones que originaron GW200105 son, respectivamente, de alrededor de 8,9 y 1,9 veces tan masivos como nuestro Sol y que su fusión tuvo lugar hace unos 900 millones de años, cientos de millones de años antes de que los primeros dinosaurios aparecieran en la Tierra.
En el caso del evento GW200115, los científicos de VIRGO y LIGO estiman que los dos objetos compactos tenían unas 5,7 y 1,5 veces la masa del Sol y que se fusionaron hace casi mil millones de años. Fue a 900 millones de años luz y estas ondas gravitacionales se propagan justo a esa velocidad, la de la luz.
Participación española en la detección de ondas gravitacionales
En el estudio de las ondas gravitacionales detectadas por LIGO y Virgo participan seis grupos españoles, en áreas que van desde el modelado teórico de las fuentes astrofísicas y análisis de los datos hasta la mejora de la sensibilidad de los detectores.
Un grupo de la Universidad de las Islas Baleares (UIB) y otro del Instituto Galego de Física de Altas Enerxías (IGFAE) de la Universidad de Santiago de Compostela forman parte de la colaboración LIGO.
Por su parte, la Universidad de Valencia, el Instituto de Ciencias del Cosmos de la Universidad de Barcelona (ICCUB), el Institut de Física d’Altes Energies (IFAE) de Barcelona y el Instituto de Física Teórica (IFT, Universidad Autónoma de Madrid-CSIC) son miembros de Virgo.
Newtral, porque lo publicáis vosotros, peeero jajajajajajajajaja no me quería reír.
del choque, por Dios, del choqueee!!!
Aunque no tiene nada que ver con la noticia … ¿me podrían facilitar un enlace al vídeo de kizomba del minuto 0:41?