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La fusin csmica ms misteriosa: detectan ondas gravitacionales de un agujero negro chocando con un objeto desconocido

La fusin csmica ms misteriosa: detectan ondas gravitacionales de un agujero negro chocando con un objeto desconocido



Deteccin de los laboratorios LIGO y Virgo

Actualizado

Descubren un enigmtico objeto de slo 2,6 masas solares: podra ser el agujero negro con menor masa hallado hasta ahora o la estrella de neutrones ms masiva. Esta desproporcionada fusin con un agujero negro de 23 masas se produjo a 780 millones de aos luz

Recreaci

Recreacin artstica de la fusin de dos objetos con masas muy desiguales
N. Fischer,

No saben qu es. Los astrnomos han descubierto un misterioso objeto desconocido hasta ahora en plena fusin con un agujero negro. Lo han localizado a travs de las ondas gravitacionales que ha generado esa unin csmica y que llegan a los observatorios terrestres LIGO (en EEUU) y Virgo (en Italia).

Tal y como exponen hoy en un artculo publicado en la revista The Astrophysical Journal Letters, el misterioso objeto tiene 2,6 masas solares (es decir, su masa es equivalente a 2,6 veces la que tiene el Sol) frente a las 23 masas solares que estiman que tiene el agujero negro con el que se ha fusionado. Por ello, los aproximadamente 1.800 cientficos que forman parte de la colaboracin internacional LIGO-Virgo especulan principalmente con dos hiptesis: que sea el agujero negro de menos masa o bien la estrella de neutrones ms masiva.

El descubrimiento, dicen los autores del estudio, tiene importantes implicaciones para el conocimiento de los objetos compactos con masas bajas y cambiar la forma en la que los astrofsicos clasifican las estrellas de neutrones o los agujeros negros. “Entramos en un terreno donde las conclusiones ya no son tan sencillas. Es seal apasionante al cuestionar nuestras ideas sobre la formacin de los objetos compactos”, ha declarado Jos Antonio Font, coordinador del grupo Virgo en Valencia, uno de los equipos espaoles que participan en este consorcio internacional.

Tanto los agujeros negros como las estrellas de neutrones tienen su origen en estrellas muy masivas moribundas que agotan su combustible y mueren haciendo explosin y convirtindose en supernovas. Los agujeros negros se forman a partir de las estrellas ms masivas, que colapsan por su propia gravedad. Las estrellas que tambin son masivas pero ms pequeas dejan un remanente de material que da lugar a las llamadas estrellas de neutrones.

Una seal recibida el 14 de agosto

Hasta el momento, la estrella de neutrones ms masiva que se haba localizado tiene 2,5 masas solares mientras que el agujero negro menos masivo tiene cinco masas solares. Por ello, durante muchos aos los astrofsicos se han preguntado si no existira en el cosmos alguna otra clase de objeto en ese intervalo, denominado hueco en la distribucin de masas (mass gap en ingls). El nuevo objeto cuya naturaleza no han podido determinar estara en ese hueco.

Las ondas gravitaciones son ondulaciones en el espacio-tiempo causadas por la fusin de objetos muy masivos. El anuncio de las dos primeras detecciones se produjo el 11 de febrero de 2016 y supuso la confirmacin de la nica parte de la Teora de la Relatividad General de Einstein que quedaba por demostrar. Desde entonces se han detectado varias seales de ondas gravitacionales generadas en fusiones entre dos agujeros negros o dos estrellas de neutrones.

Las que han dado lugar a este hallazgo llegaron a los detectores LIGO y Virgo el pasado 14 de agosto. La seal ha sido denominada GW190814. Lo que llega ahora a la Tierra ocurri hace 780 millones de aos: cuando este objeto se fusion con un agujero negro emiti una intensa onda gravitacional.

En cuanto los cientficos de LIGO y Virgo detectaron en sus instalaciones esta seal, enviaron una alerta a la comunidad astronmica para intentar observarla con telescopios terrestres y espaciales que hacen un seguimiento buscando luz y ondas electromagnticas, como se logr en agosto de 2017 con la fusin de dos estrellas de neutrones que dio lugar a la llamada astronoma multi-mensajero. Sin embargo, en esta ocasin no recogieron ninguna otra seal.

El confinamiento obligado por el coronavirus ha complicado el anlisis de la seal detectada en agosto, segn explica a travs de un correo electrnico Font. Pero la principal razn de haber tardado 10 meses, aade “es porque este evento no ha sido como los otros” detectados. Adems, “ha habido que desarrollar nuevos modelos de formas de onda para ajustar un sistema con un desequilibrio de masas” de los dos objetos tan grande.

Y es que otra peculiaridad de esta deteccin que ha sorprendido a los astrofsicos es que la fusin muestra la proporcin ms inusual entre masas de los dos objetos de un sistema binario registrado hasta la fecha. La masa mayor (la del agujero negro) es aproximadamente nueve veces ms masiva que la masa del objeto misterioso.

Durante dcadas -y por tanto mucho antes de que se demostrara la existencia de las ondas gravitacionales con instrumentos terrestres-, los cientficos ya pensaban que no slo habra fusiones entre dos agujeros negros o dos estrellas de neutrones. Crean que tambin existan las fusiones mixtas, es decir, entre un agujero negro y una estrella de neutrones pero, como seala Vicky Kalogera, coautora del estudio e investigadora de la Universidad de Northwestern, “encontrar este objeto compacto en ese intervalo ha sido una completa sorpresa”.

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