Detectan por primera vez ondas gravitacionales producto de la fusión de estrellas de neutrones

NSF LIGO Sonoma State University / A. Simonnet / LIGO / vía: Twitter

Durante la mañana del 17 de agosto el rumor comenzó a correrse: varios observatorios estaban detectando ondas gravitacionales diferentes a las que habían sido detectadas hasta ahora, causadas probablemente por un fenómeno astronómico nunca antes observado tan directamente. 

Después de haber analizado los detalles meticulosamente durante casi 2 meses, los especialistas han dado a conocer los resultados de la observación, que son tan importantes como prometían ser... 

Detectan ondas gravitacionales causadas por fusión de estrellas de neutrones

NASA Goddard / vía: YouTube

Las ondas gravitacionales fueron detectadas primeramente por el observatorio LIGO en Estados Unidos y el observatorio VIRGO en Italia, que forman parte de un mismo plan de cooperación. Los especialistas de estos observatorios informaron en seguida a más de 70 observatorios diferentes para poder obtener datos complementarios. 

Hasta el momento, se habían detectado ondas gravitacionales en solamente 4 ocasiones, todas producto del choque entre agujeros negros, aunque los teóricos esperaban poder detectar pronto ondas causadas por la fusión de estrellas de neutrones, aunque aún existían dudas al respecto. 

La advertencia sobre el fenómeno llegó rápidamente al observatorio de Las Campanas, en Chile, en donde se comenzó a revisar el cielo, con la esperanza de encontrar los efectos luminosos del fenómeno. Por otra parte, la NASA comenzó a hacer lo mismo, mediante su telescopio espacial Fermi. Y lo lograron, ambos observatorios detectaron, por primera vez en la historia, las consecuencias lumínicas de un fenómeno causante de ondas gravitacionales.

La NASA confirmó más tarde que el fenómeno lumínico que habían detectado fue causado por una ráfaga de rayos gamma que viajó a través del espacio a la velocidad de la luz. La detección de este fenómeno permitió confirmar que las ondas gravitacionales detectadas por LIGO y VIRGO fueron causadas por una fusión de estrellas de neutrones, como suponían, a causa la masa que estimaban que tenían los cuerpos que habían interactuado para generar las ondas gravitacionales.  

Paul Hertz —director de la División de Astrofísica de la NASA— indicó que «la detección de la luz de una fuente de onda gravitacional ha revelado detalles del evento que no pueden determinarse únicamente a partir de ondas gravitacionales. El efecto multiplicador de estudiar con muchos observatorios es increíble». 

Por otra parte, Maria Drout —especialista del observatorio de Las Campanas— expresó que este descubrimiento «es solo el comienzo». Para Drout «estamos entrando en una nueva era de la astrofísica». 

David Reitze —director ejecutivo del laboratorio LIGO en California— declaró que este descubrimiento «es el que todos hemos estado esperando», debido a que «las fusiones de estrellas de neutrones producen una gran variedad de luces», a diferencia del choque de agujeros negros que «consume cualquier materia alrededor de ellos mucho antes de que se estrellen». 

La importancia de detectar este tipo de ondas gravitacionales

NASA/CXC/E. Troja

Las dos estrellas de neutrones que se fusionaron pertenecieron a una galaxia llamada NGC 4993 que se encuentra a unos 130 millones de años luz de la Tierra. Pero aunque el fenómeno observado ocurrió hace 130 millones de años, aún en la actualidad nos sigue brindando mucho para estudiar. 

Las estrellas de neutrones son una especie de cadáveres estelares causados por la explosión de estrellas enormes. No obstante, el cadáver es mucho más pequeño de lo que fueron sus estrellas, pues suele medir solamente entre 10 y 20 kilómetros de diámetro, una distancia corta incluso aquí en la Tierra. Pero en ese pequeño espacio, las estrellas de neutrones contienen mucha más masa que estrellas como nuestro Sol

Las estrellas de neutrones son las estrellas más densas del universo conocido. A pesar de ser tan pequeñas, son extremamente masivas. Se estima que una pequeña cucharadita de estrellas de neutrones podría pesar hasta 10 millones de toneladas, o su equivalente, 10 000 millones de kilogramos

La detección de las ondas gravitacionales a causa de estrellas de neutrones es una excelente noticia pues confirma la creencia de los astrónomos sobre que la fusión entre estos cuerpos debían formar también ondas gravitacionales. Hasta el momento se había confirmado la teoría con los agujeros negros, pero no con estrellas de neutrones.  

La diferencia más importante de estas ondas frente a las ondas causadas por agujeros negros es que la interacción entre agujeros negros no produce emisiones de luz, mientras que la fusión entre estrellas sí, lo que nos permite observar a las ondas desde dos puntos de vista diferentes. 

Teniendo en cuenta que tanto los chorros de rayos gamma como las ondas gravitacionales viajan a la velocidad de la luz, se puede comenzar a observar estos fenómenos a través del estudio de las ondas gravitacionales tanto como el de las ondas electromagnéticas de las emisiones de luz, como si además de escuchar al fenómeno pudiéramos mirarlo, abriendo un gran abanico de posibilidades a la hora de aprender más sobre las interesantes y misteriosas propiedades del universo

Se espera que en el futuro cercano los observatorios comiencen a detectar estos fenómenos mucho más habitualmente, sobre todo debido a la futura construcción de una red de observatorios pequeños que podrán hacer un seguimiento inmediato de la detección de ondas gravitacionales del LIGO o del VIRGO para encontrar los efectos ópticos que pueden haber producido. 

Hasta el momento, las ondas gravitacionales conformaban uno de los secretos más bien guardados del universo para nosotros, debido a que no encontrábamos forma de observar el fenómeno visualmente, pero esto puede estar cambiando. En palabras de uno de los especialistas del LIGO, llamado Richard O'Shaughnessy, esta descubrimiento «restablece el tablero para lo que se verá en la astronomía en los años venideros, ahora que tenemos múltiples formas de probar simultáneamente un universo transitorio y violento». 

¿Qué crees que nos deparará el futuro ahora que somos capaces de estudiar ondas gravitacionales mediante el fenómeno lumínico que producen? ¿Será que la forma de hacer astrofísica realmente se revolucionará, revelando nuevos secretos del universo

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