La USC, testigo privilegiada de la fusión de un agujero negro y una estrella de neutrones

SANTIAGO DE COMPOSTELA, 29 Jun. (EUROPA PRESS) –

El Instituto Galego de Física de Altas Enerxías (Igfae), de la Universidade de Santiago de Compostela (USC), participa en la primera detección de dos raros eventos hasta ahora nunca observados, ocurridos en apenas 10 días de diferencia en enero de 2020: la colisión entre un agujero negro y una estrella de neutrones. Estos eventos extremos "arrugaron" el espacio, lo que produjo ondas gravitacionales que tardaron, por lo menos, 900 millones de años luz hasta llegar a la Tierra. En cada caso, la estrella de neutrones fue probablemente devorada por su compañero, el agujero negro.

Según informa el Igafe en un comunicado, la ondas gravitacionales son perturbaciones en la curvatura del espacio-tiempo creadas por objetos masivos en movimiento. Durante los cinco años transcurridos desde que se midieron por primera vez (hallazgo que llevó al Premio Nobel de Física de 2017) se identificaron más de 50 señales de ondas gravitacionales procedentes de la fusión de pares de agujeros negros y de pares de estrellas de neutrones.

Tanto los agujeros negros como las estrellas de neutrones son los cadáveres de estrellas masivas, si bien los agujeros negros son aun más masivos que las estrellas de neutrones. Las ondas gravitacionales fueron detectadas por el Observatorio de Ondas Gravitacionales del Interferómetro Láser (LIGO) de la National Science Foundation (NSF), en Estados Unidos, y por el detector Virgo, en Italia. Thomas Dent es el investigador del Igfae coordinador del programa de ondas gravitacionales y Juan Calderón Bustillo es investigador de La Caixa Junior Leader, del mismo programa, que han participado en este hallazgo.

Observaciones

La primera fusión, detectada el 5 de enero de 2020, involucró a un agujero negro de unas nueves veces la masa de nuestro sol y a una estrella de neutrones de 1,9 masas solares.

La segunda fusión se detectó el 15 de enero y en ella participaron un agujero negro de seis masas solares y una estrella de neutrones de 1,5 masas solares.

Publicación

Los resultados se publican este martes, 29 de junio, en The Astrophysical Journal Letters. Los astrónomos llevan décadas buscando estrellas de neutrones que orbiten alrededor de agujeros negros en la Vía Láctea, pero no encontraron ninguna hasta ahora.

"Con este nuevo descubrimiento de fusiones de estrellas de neutrones y agujeros negros fuera de nuestra galaxia, encontramos el tipo de sistema binario que faltaba. Por fin podemos empezar a entender cuántos de estos sistemas existen, con qué frecuencia se fusionan y por qué no vemos aún ejemplos en la Vía Láctea", afirma Astrid Lamberts, investigadora del CNRS en el Observatorio de la Costa Azul, en Niza (Francia).

"Con nuestra sensibilidad actual no podemos identificar realmente los detalles sutiles de la señal que nos permiten saber si estamos presenciando agujeros negros o estrellas de neutrones", afirma Juan Calderón Bustillo, investigador en el Igfae. "Con todo, teniendo en cuenta las masas que esperamos que tengan los agujeros negros y las estrellas de neutrones, concluimos que los objetos más pequeños implicados en estas colisiones son probablemente estrellas de neutrones", agrega.

Sobre el segundo evento, Thomas Dent apunta: "Como los tres instrumentos observaron este evento, pudimos excluir con mucha más precisión un origen de ruido terrestre: el método de búsqueda PyCBC, desarrollado en el Igafae, descarta una tasa de falsas alarmas superior a uno por cada 50.000 años".