En la misma década en que se observaron las ondas gravitacionales y las fusiones de estrellas de neutrones, los astrónomos ahora han observado lo que creen que es el primer descubrimiento de un agujero negro que engulle una estrella de neutrones.
El miércoles, detectores de ondas gravitacionales en Italia y Estados Unidos llamados LIGO y Virgo detectaron ondas reveladoras en el espacio y el tiempo derivadas de un evento que ocurrió a 8,55 billones de kilómetros de la Tierra.
Los astrónomos están analizando los datos de detección para confirmar el tamaño de los dos objetos que se unieron para formar tales ondas cataclísmicas, pero es probable que el evento sea un agujero negro que se coma una estrella de neutrones.
«Hace unos 900 millones de años, este agujero negro se comió una estrella muy densa conocida como estrella de neutrones, como Pac-Man, y probablemente expulsó la estrella de inmediato», dijo Susan Scott, directora de Relativity Theory and Data. en la Universidad Nacional de Australia e Investigador Principal en el Centro de Excelencia ARC para el Descubrimiento de Ondas Gravitacionales. «El telescopio ANU SkyMapper respondió a la alerta de detección y escaneó toda la región probable del espacio donde ocurrió el evento, pero no encontró confirmación visual».
Esencialmente, los agujeros negros y las estrellas de neutrones son restos de la muerte estelar.
Las estrellas de neutrones son las estrellas más pequeñas del universo, los restos de las supernovas. Sus diámetros son comparables al tamaño de una ciudad como Chicago o Atlanta, pero son increíblemente densos, con masas mayores que la de nuestro Sol.
Cuando las estrellas masivas colapsan al final de sus vidas, crean una región de aceleración gravitatoria tan fuerte que nada, incluida la luz, puede escapar.
Al igual que otros descubrimientos innovadores de esta década, este nuevo descubrimiento podría proporcionar evidencia más crucial de eventos nunca antes vistos en el espacio.
“Siempre pensamos que debería haber agujeros negros binarios y estrellas de neutrones girando entre sí en el espacio. Entonces, si este evento se confirmara, sería la primera evidencia de que tales sistemas existen y de que algunos de ellos se están acercando y eventualmente colisionando», dijo Scott.
A menos que la estrella de neutrones tenga una masa mucho más pequeña que el agujero negro, los astrónomos esperarían órbitas adicionales para acercarla. Esto destruiría la estrella de neutrones y crearía señales electromagnéticas que pueden detectarse, dijo Scott. La señal informaría a los astrónomos sobre las propiedades de la estrella e insinuaría su misteriosa composición.
Pero si las masas de los dos objetos difieren, la estrella de neutrones probablemente sería tragada por completo y no emitiría radiación. Dado que no había señal en el área donde ocurrió el evento, los investigadores creen que este es el escenario que ocurrió.
Los astrónomos quieren saber las masas de los dos objetos. Un objeto más grande que cinco veces la masa del Sol se considera un agujero negro. Si tiene menos de tres veces la masa del Sol, es una estrella de neutrones.
Una pequeña posibilidad potencial es que el objeto más pequeño sea un agujero negro muy ligero, dijo Scott, que aún sería un emocionante premio de consolación.
«No conocemos ningún agujero negro en el Universo con una masa inferior a cinco masas solares», dijo Scott. «Eso generaría muchas preguntas nuevas como, ‘¿Cómo se origina un agujero negro tan ligero?'».
Si se confirma el descubrimiento del agujero negro que devora la estrella de neutrones, se completaría la trifecta de detectores de esta década, incluidas las ondas gravitacionales y las colisiones entre estrellas de neutrones.
Las ondas gravitacionales son ondas en el espacio y el tiempo. Las colisiones entre estrellas de neutrones liberan ondas gravitacionales, elementos ligeros y pesados como el oro.
A principios de este año, después de que los detectores de ondas gravitacionales se encendieran en abril, los científicos creen que han descubierto algo nunca antes visto. Colisión entre una estrella de neutrones y un agujero negro, una colisión entre dos estrellas de neutrones y tres posibles fusiones de agujeros negros. Las observaciones de los detectores se consideran candidatas hasta que más datos puedan confirmarlas.
Cuando esta trifecta esté completa, los investigadores apuntan a detectar otros sistemas, incluidos los agujeros negros y las fusiones de estrellas de neutrones.
«Podemos estimar mejor el tamaño de la población de estos sistemas en el Universo y también comprender mejor cómo estos sistemas se ‘juntan’ en primer lugar», dijo Scott. «En la lista de deseos ampliada, esperamos que pronto explote una supernova en algún lugar cercano para que podamos capturar las ondas gravitacionales predichas de este tipo de evento y modelar mejor el proceso de la supernova».
Los equipos de detección también están trabajando en una forma de detectar el resultado de dos estrellas de neutrones que crean momentáneamente una estrella de neutrones más grande cuando chocan. Esta estrella de neutrones más grande puede tener una vida corta, pero cada descubrimiento podría informar a los astrónomos sobre el proceso de colisión de estrellas de neutrones y su estructura.
Primavera edición.cnn.com
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