Científicos descubren la mayor estrella de neutrones en una extraña colisión cósmica

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Los astrofísicos han detectado la señal de onda gravitacional más extraña hasta ahora, una observación que podría obligar a los científicos a reescribir lo que saben sobre el cosmos. Las ondas gravitacionales se forman cuando los objetos masivos distorsionan el espacio-tiempo que los rodea y envían ondas por todo el universo. Los científicos detectaron la primera detección de tales ondas, formada por dos agujeros negros en colisión, en 2015.

Desde entonces, las detecciones de ondas gravitacionales solo se han vuelto más extrañas, y los científicos solo se han entusiasmado más. Ahora, un grupo de investigadores anunció la primera detección de una señal de onda gravitacional creada por una colisión que involucra un objeto más grande que la estrella de neutrones conocida más grande, pero más pequeña que el agujero negro más pequeño conocido.

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Aunque la detección es demasiado complicada para que los científicos esperen precisar con precisión lo que sucedió, la señal aumenta las esperanzas de que lleguen más observaciones extrañas. Esta detección podría incluso anunciar una nueva comprensión de cómo ocurren las explosiones estelares masivas llamadas supernovas .

“Es un evento fantástico, realmente cambiará la forma en que entendemos la formación de agujeros negros y estrellas de neutrones“, dijo a Space.com Christopher Berry, astrónomo de ondas gravitacionales de la Universidad Northwestern y coautor de la nueva investigación. “Seguirá siendo un misterio hasta que podamos obtener más observaciones, pero eso no significa que no sea informativo“, añadió.

Los científicos captaron la onda gravitacional, o el “chirrido”, el 14 de agosto de 2019 y estaban más intrigados cuando el análisis inicial sugirió que la colisión podría haber fusionado un agujero negro y una estrella de neutrones. La colisión de esos dos objetos es un tipo de evento de ondas gravitacionales que los científicos han estado esperando ansiosamente, desde entonces solo han visto fusiones de pares emparejados.

“Se han predicho fusiones de naturaleza mixta (agujeros negros y estrellas de neutrones) durante décadas, pero este objeto compacto en la brecha de masa es una sorpresa total”, dijo en un comunicado el coautor Vicky Kalogera, astrofísico de la Universidad Northwestern. “Aunque no podemos clasificar el objeto con convicción, hemos visto la estrella de neutrones más pesada conocida o el agujero negro más ligero conocido. De cualquier manera, rompe un récord”, señaló.

Por un lado, informará a los científicos sobre cómo funcionan las estrellas de neutrones, que Berry llamó “los últimos colisionadores de partículas”. “La materia estelar de neutrones es muy difícil de modelar“, dijo. “No es nada que podamos simular aquí en la Tierra, las condiciones son demasiado extremas”, agregó. Pero las propiedades de esa materia determinarán el tamaño máximo de una estrella de neutrones, el punto en el que una gran estrella de neutrones se vuelve demasiado grande y colapsa, el límite que observaciones como esta nueva investigación ayudarán a determinar.

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Y comprender la brecha de masa (o la falta de ella) afectaría a la astrofísica mucho más allá de estas observaciones, dijo Berry. Desde hace décadas, los modelos astrofísicos han asumido que existe una brecha entre las estrellas de neutrones más grandes y los agujeros negros más pequeños. Si esa brecha resulta ser significativamente menor de lo que se suponía anteriormente, o inexistente, esos modelos deberán ser ajustados. Esos modelos modificados podrían cambiar nuestra comprensión del universo más ampliamente que la definición de brecha de masa en sí misma, dijo Berry.

Sin embargo, el misterio de la brecha de masa se desarrolla, esta nueva señal apunta al rico futuro de las observaciones de ondas gravitacionales, dijo Berry. La investigación se describe en un artículo publicado este martes 23 de junio, en Astrophysical Journal Letters.