Asistimos a toda la historia: vimos los cuerpos aproximarse, girar cada vez más rápido, así como la colisión, luego la materia y los residuos enviados en todas direcciones, explican

Científicos observaron por primera vez la fusión de dos estrellas de neutrones, uno de los fenómenos más violentos del universo, que aportó respuestas a varios misterios, como el origen del oro sobre la Tierra.

“Lo maravilloso es que asistimos a toda la historia de principio a fin: vimos las estrellas de neutrones aproximarse, girar cada vez más rápido una alrededor de la otra, observamos la colisión, luego la materia, y los residuos enviados en todas direcciones”, explicó Benoit Mours, del Centro Nacional de Investigación Científica francés.

Las dos estrellas fueron descubiertas el 17 de agosto, cuando los centros estadunidenses Ligo y europeo Virgo detectaron durante 100 segundos unas ondas gravitacionales inéditas.

“Todo el mundo quedó fascinado”, subrayó Mours, responsable científico de la colaboración Virgo para Francia.

Dos segundos después de la detección de las ondas, un flash de luz con forma de rayos gamma fue descubierto por el telescopio Fermi, de la Nasa. Le siguieron otros “mensajeros” del espacio: rayos X, ultravioletas, infrarrojos y ondas hercianas.

Se pudo escuchar el universo

Pudimos “escuchar el universo”, se entusiasmó Gregg Hallinan, del Instituto de Tecnología de California.

Las estrellas de neutrones son los objetos más densos del cosmos, de una masa comprendida entre 1.1 y 1.6 veces superior a la del Sol. Si se pudiera llenar una pequeña cuchara con una estrella de neutrones, pesaría el equivalente a 100 mil Torres Eiffel.

Estos pequeños cuerpos son vestigios de estrellas más grandes, que, al final de su vida, explotan de forma violenta. Una vez termina el estallido –fenómeno llamado supernova–, quedan objetos extremadamente densos: estrellas de neutrones o, si la masa de la estrella era mayor, un agujero negro.

Las dos estrellas observadas en agosto tenían el tamaño de una ciudad como Londres y giraban una alrededor de la otra en la constelación del Hidra, en el hemisferio austral, a 130 millones de años luz. Ambos cuerpos “alcanzan temperaturas extremadamente altas, quizá de hasta un millón de grados. Son muy radiactivos, sus campos magnéticos increíblemente intensos y serían fatales para cualquiera que se acercara” explicó Patrick Sutton, responsable del equipo de física gravitacional de la Universidad de Cardiff, del Reino Unido.

“Sin duda, hoy día representan el entorno más hostil del universo”, añadió.

Si bien su fusión había sido predecida por modelos, nunca se había observado. El fenómeno es objeto de más de una decena de estudios publicados en Nature y Science.

Invilucró al menos a mil 200 científicos, y más de 70 observatorios en la Tierra y el espacio siguieron el fenómeno.

Las detecciones del 17 de agosto y las observaciones que les siguieron no solamente permitieron saber un poco más sobre las estrellas de neutrones.

Los investigadores establecieron una nueva forma de medir la velocidad de la expansión del universo y confirmaron la teoría de Albert Einstein, según la cual la gravitación se propaga a la velocidad de la luz.

Resolvieron, además, el enigma del origen de los elementos más pesados como el plomo, el oro o el platino, ya que estas fusiones de este tipo de estrellas son en efecto fábricas de elementos pesados, debido a la abundancia de neutrones.

Esto no acaba aquí: “¡Disponemos de suficientes datos para estar ocupados un buen tiempo!”, se felicitó Mours.

“Con las ondas gravitacionales descubrimos un acontecimiento: una nueva manera de ver el universo”, agregó.

Astronomía multimensajero

Este fenómeno, resultado de violentos sucesos galácticos, fue detectado directamente por primera vez en septiembre de 2015, pero hasta ahora su observación se había logrado exclusivamente en la fusión de agujeros negros.

El hallazgo marca el nacimiento de la astronomía multimensajero, como se ha bautizado la investigación que combina el estudio de las ondas gravitacionales y las señales electromagnéticas.

Gracias a ella, quizá, puedan hallarse nuevos cuerpos celestes. Otra de sus aplicaciones, según Bruce Allen, de la AEI, podría ser medir la expansión del universo –la Constante de Hubble– y desarrollar la correspondiente ecuación de estado para estrellas de neutrones.

Con información de Dpa

Alquimia cósmica

Javier Flores

Una catástrofe ocurrida a 130 millones de años luz de distancia de nuestro planeta se ha convertido en uno de los más importantes acontecimientos científicos en lo que va del siglo. Ayer se anunció en varios países, incluido el nuestro, el descubrimiento de la colisión de dos estrellas de neutrones y se publicaron de manera simultánea los primeros resultados y análisis de este fenómeno en las principales revistas científicas del mundo. En opinión de los especialistas en estas áreas, las implicaciones de un evento de este tipo para la física y la astronomía son incalculables, pues marcan una nueva era en el estudio y conocimiento del universo.

Las estrellas de neutrones son las más pequeñas y densas conocidas; nacen de una gigante (las que tienen una masa 10 a 50 veces la del Sol o mayores) que se colapsa y estalla (explosión que se conoce como supernova). La estrella de neutrones es el resultado de las últimas etapas de este proceso. Los electrones del núcleo de esos cuerpos celestes se unen a protones dando lugar a neutrones y neutrinos (de ahí su nombre).

Se sabe desde hace varias décadas que estas estrellas pueden formar sistemas binarios, es decir, dos estrellas muy próximas que giran una alrededor de la otra atraídas por la fuerza gravitacional. Esta atracción provoca que la proximidad sea cada vez mayor, lo que crea perturbaciones cada vez más intensas, que producen lo que hoy conocemos como ondas gravitacionales, cuya existencia fue confirmada a principios del año pasado y dio lugar apenas hace algunas semanas al otorgamiento del Premio Nobel en Física.
Hace 130 millones de años (considerando la escala de la velocidad de la luz) dos estrellas de neutrones se fusionaron, dando lugar a una gran explosión. La probabilidad de que ocurra al azar un evento con esta fuerza se estima en una vez cada 80 mil años. La detección fue realizada el pasado 17 de agosto (aunque fue anunciada apenas ayer).

El primer gran logro consiste en la confirmación de la utilidad los sistemas de registro de ondas gravitacionales, como los del Observatorio de Interferometría Láser para Ondas Gravitacionales (Ligo, por sus siglas en inglés), que cuenta con instalaciones en Washington y Luisiana, Estados Unidos, y el Observatorio Gravitacional Europeo (Virgo), con sede en Pisa, Italia. La explosión fue además confirmada unos segundos más tarde por las observaciones realizadas por telescopios instalados en satélites, como el Fermi, de la Nasa, que permite registrar mediante espectroscopia las emisiones de rayos gamma, en este caso, las producidas durante la fusión de las estrellas de neutrones, y luego por observaciones realizadas por varios telescopios en tierra. Se trata así de un acontecimiento confirmado por varios sistemas de detección, lo que hace confiable la certeza del evento.

Además de la validación de los sistemas de registro de las ondas gravitacionales, uno de los mayores descubrimientos asociados al fenómeno registrado es, precisamente, el registro de la radiación gamma. La explosión consecutiva a la fusión de las estrellas de neutrones produjo la emisión de dos enormes chorros de radiación gamma que fueron registrados por el telescopio Fermi. Anteriormente existían diversas hipótesis sobre el origen de algunas de estas emisiones, pero hasta ahora es que se sabe con certeza que provienen de la fusión de las estrellas de neutrones.

También la explosión revela la existencia de un objeto hipotético llamado kilonova, porque brilla miles de veces más que las novas ordinarias (las que experimentan una explosión termonuclear), y resuelve uno de los misterios de la física, es decir, el origen de algunos elementos. Para mí una de las cosas más impresionantes en esta hazaña fue saber que la fusión de las estrellas de neutrones permitió detectar la formación de elementos pesados presentes en el universo como el oro, la plata y el platino.
El sueño de los alquimistas hecho realidad frente a nuestros propios ojos. Ahora sabemos que la búsqueda incansable del oro de los magos medievales, que utilizaban alambiques y diversos instrumentos para lograr la maduración de los metales, se realiza, como quizá lo sospechaban, en las propias estrellas.