Los astrónomos anunciaron el 5 de abril que podrían haber detectado una colisión entre una estrella de neutrones y un objeto misterioso y liviano: un objeto más grande que la estrella de neutrones más grande conocida, pero más pequeño que el agujero negro más pequeño conocido. El hallazgo arroja luz sobre los objetos que existen en este turbio reino, que durante mucho tiempo se pensó que estaba vacío pero, en los últimos tiempos, ha revelado lo contrario.
Más específicamente, una señal detectada en una zona del universo a aproximadamente 650 millones de años luz de la Tierra indica una rara fusión entre una estrella de neutrones y lo que los astrónomos sospechan que es un agujero negro sorprendentemente liviano. La pareja habría bailado alrededor del otro y se habría fusionado hace unos 650 millones de años, generando ondas en el tejido del espacio y el tiempo conocidas como ondas gravitacionales. Estas ondas fueron detectadas y señalizadas el 29 de mayo de 2023 por una red de antenas en Japón, Italia y Estados Unidos asociadas con la colaboración LIGO-Virgo-KAGRA (LVK).
“Estos son eventos raros”, dijo a Space.com Evan Goetz, investigador de LIGO en la Universidad de Columbia Británica (UBC) en Canadá. “Es muy emocionante para la comunidad estudiar como la primera de su tipo”.
El candidato a agujero negro, que es entre 2,5 y 4,5 veces más pesado que nuestro Sol, es más pesado que el límite establecido de 2,5 soles para una estrella de neutrones, pero más liviano que el agujero negro más ligero conocido, que pesa alrededor de cinco masas solares. Esto coloca al objeto recién descubierto dentro de la “brecha de masa”, una región misteriosa que separa las estrellas de neutrones más pesadas de los agujeros negros más ligeros.
Este descubrimiento “insinúa que esta ‘brecha de masa’ está menos vacía de lo que los astrónomos pensaban anteriormente”, dijo en un comunicado Michael Zevin, astrofísico del Planetario Adler.
Los agujeros negros, pequeños y grandes, nacen de la muerte violenta de estrellas inmensamente masivas. Sin embargo, algunos modelos de cómo evolucionan las estrellas predicen que los agujeros negros con masas dentro del rango de la “brecha de masa” no pueden formarse directamente a partir de tales muertes estelares.
“Parece que esto podría ser posible ahora con estas observaciones”, afirmó Goetz. Tal vez, dice, los astrónomos necesiten modificar los modelos, o tal vez “realmente tenemos una evolución más complicada de una estrella de neutrones pesada que evolucionó hasta convertirse en un agujero negro”.
“Es difícil saberlo sólo con este ejemplo”, dijo.
A principios de 2020, los astrónomos anunciaron la primera detección concluyente de ondas gravitacionales creadas por una colisión que involucró a un remanente estelar justo en el rango de brecha de masa. Sin embargo, el equipo descubridor no pudo clasificar el objeto con convicción en ese momento, concluyendo que podría ser la estrella de neutrones más grande conocida o el agujero negro más pequeño conocido.
En cuanto al último hallazgo, los astrónomos dicen que no pueden determinar con precisión en qué parte del cielo se fusionaron los gigantescos objetos porque sólo un detector LVK estaba registrando datos cuando se detectó la señal. Sin embargo, el hallazgo ha generado esperanzas de que pueda haber muchos más objetos de este tipo esperando ser descubiertos.
“Hay mucho más que podríamos encontrar y mucho más que esperar”, dijo a Space.com Heather Fong, investigadora de LIGO en la UBC.
Después de una breve pausa de mantenimiento, los detectores LVK reanudaron la medición de ondas en el espacio-tiempo el 10 de abril. El equipo LIGO prevé observar más de 200 señales de ondas gravitacionales para febrero de 2025, incluidos indicios de algunos objetos dentro del elusivo rango de brecha de masa. El descubrimiento fue presentado en la reunión de la Sociedad Estadounidense de Física el viernes 5 de abril y está a la espera de revisión por pares.
Actualización del editor 4/11: Esta es la primera fusión confirmada entre un objeto con brecha de masa y una estrella de neutrones; En el pasado se han detectado fusiones entre agujeros negros y estrellas de neutrones. Este artículo ha sido actualizado para reflejar eso.
Publicado originalmente en Space.com.
Fuente: Live Science.
