Cuando los astrónomos de todo el mundo vieron la épica colisión entre dos estrellas de neutrones en 2017, el evento principal fue solo el comienzo. Los efectos posteriores, tanto inmediatos como a largo plazo, de una fusión tan masiva y nunca antes vista seguramente serían emocionantes, interesantes y profundamente informativos.
Y ahora los científicos han revelado un doozy. Cuando las dos estrellas de neutrones chocaron, expulsaron un chorro de material que, a nuestros ojos, pareció estallar en el espacio a siete veces la velocidad de la luz.
Esto, por supuesto, es imposible, según nuestra comprensión actual de la física. Es un fenómeno conocido como velocidad superlumínica, que a pesar de su nombre es en realidad una ilusión basada en nuestro ángulo de visión. Sin embargo, incluso una vez que se corrigió su velocidad, se descubrió que el avión era increíblemente rápido.
“Nuestro resultado indica que el chorro se movía al menos al 99,97% de la velocidad de la luz cuando se lanzó”, dice el astrónomo Wenbin Lu de la Universidad de California, Berkeley.
Los datos sobre el jet fueron obtenidos por el Telescopio Espacial Hubble, que tomó un conjunto de observaciones alrededor de 8 días y luego nuevamente alrededor de 159 días después de la fusión, vista aquí en la Tierra en agosto de 2017. Otros telescopios estaban observando, incluido el europeo. el satélite Gaia de la Agencia Espacial y varios radiotelescopios de la Fundación Nacional de Ciencias. Combinando sus datos, los investigadores podrían construir un tipo de medida llamada interferometría de línea de base muy larga (VLBI). Con base en estas observaciones y meses de análisis, un equipo dirigido por el astrónomo Kunal Mooley de Caltech pudo primero identificar y luego rastrear el movimiento de un chorro que estalló cuando los dos núcleos estelares ultradensos se unieron.
El movimiento superlumínico ocurre cuando algo se acerca a nosotros a una velocidad suficientemente alta, muy cerca de nuestra línea de visión. A medida que el objeto se acerca, la distancia requerida para que su luz viaje hacia nosotros se acorta, algo que generalmente no necesitamos tener en cuenta en nuestra vida cotidiana, donde la luz parece moverse instantáneamente (en comparación con nuestros movimientos lentos). En este caso, el chorro se mueve casi tan rápido como la luz que emite, creando la ilusión de que su propia luz parece cubrir distancias más largas que él (y, por lo tanto, se mueve a una velocidad imposible).
Por lo tanto, revelar la verdadera velocidad del avión requiere datos precisos y muchos cálculos numéricos. Los datos del Hubble mostraron una velocidad superlumínica siete veces más rápida que la luz. Los datos de la VLBI, obtenidos entre 75 y 230 días después de la fusión, y cubiertos en un artículo anterior, mostraron que el avión luego se desaceleró a una velocidad superlumínica cuatro veces más rápida que la luz.
“Estoy sorprendido de que el Hubble pueda darnos una medida tan precisa, que rivaliza con la precisión lograda por los poderosos telescopios de radio VLBI repartidos por todo el mundo”, dice Mooley.
El resultado restringe aún más el ángulo en el que estamos viendo el chorro y fortalece el vínculo entre las fusiones de estrellas de neutrones y los estallidos de rayos gamma de corta duración. Esta conexión requiere un chorro relativista, y eso es exactamente lo que han medido Mooley y sus colegas.
“Hemos demostrado en este trabajo que la astrometría de precisión con telescopios ópticos e infrarrojos basados en el espacio es un medio excelente para medir los movimientos propios de los chorros en las fusiones de estrellas de neutrones”, escriben en su artículo.
“El Telescopio Espacial James Webb (JWST) debería poder realizar astrometría mucho mejor que el Telescopio Espacial Hubble, debido al área de recolección más grande y al tamaño de píxel más pequeño. La combinación de astrometría óptica y mediciones de radio VLBI (con las instalaciones de observación actuales) puede ser aún más poderoso y podría generar fuertes restricciones en los ángulos de visión de las fusiones de estrellas de neutrones ubicadas a una distancia de hasta 150 Mpc [aproximadamente 500 millones de años luz]”.
Ahora, solo tenemos que esperar a otra colisión de estrellas de neutrones…
La investigación del equipo ha sido publicada en Nature.
Fuente: Science Alert.
