Un extra\u00f1o resplandor de rayos X visto en el cielo tres a\u00f1os y medio despu\u00e9s de una colisi\u00f3n \u00e9pica entre dos estrellas de neutrones es una novedad para la ciencia. Seg\u00fan los astr\u00f3nomos que estudian la regi\u00f3n del espacio, podr\u00eda ser el resplandor de la explosi\u00f3n de kilonova generada por la fusi\u00f3n, probablemente producida por una onda de choque de la explosi\u00f3n que se estrell\u00f3 contra el polvo en la regi\u00f3n del espacio alrededor de la explosi\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n
Alternativamente, el brillo podr\u00eda ser producido por el material expulsado durante la explosi\u00f3n que cae sobre el objeto reci\u00e9n fusionado, probablemente un agujero negro de baja masa. De cualquier manera, el fen\u00f3meno parece no haber sido detectado antes.<\/p>\n\n\n\n
“Hemos entrado en un territorio desconocido aqu\u00ed al estudiar las consecuencias de una fusi\u00f3n de estrellas de neutrones”, dice la astr\u00f3noma Aprajita Hajela de la Universidad Northwestern.<\/p>\n\n\n\n
“Estamos viendo algo nuevo y extraordinario por primera vez. Esto nos da la oportunidad de estudiar y comprender nuevos procesos f\u00edsicos, que no se hab\u00edan observado antes”.<\/p>\n\n\n\n
La explosi\u00f3n en s\u00ed, detectada por primera vez el 17 de agosto de 2017, fue un evento absolutamente \u00e9pico. Por primera vez, los astr\u00f3nomos detectaron el momento en que dos estrellas de neutrones, unidas en una \u00f3rbita cada vez m\u00e1s decadente, chocaron y fusionaron. El evento, llamado GW170817, no solo fue capturado utilizando el nuevo campo de la astronom\u00eda de ondas gravitacionales, sino tambi\u00e9n en luz en todo el espectro.<\/p>\n\n\n\n
La fusi\u00f3n produjo una explosi\u00f3n de kilonova, una explosi\u00f3n 1000 veces m\u00e1s brillante que una nova cl\u00e1sica. El an\u00e1lisis de la luz de esta explosi\u00f3n revel\u00f3 que las colisiones de estrellas de neutrones producen estallidos de rayos gamma, chorros casi a la velocidad de la luz que son expulsados \u200b\u200bpor la explosi\u00f3n, y que, en el ambiente energ\u00e9tico durante la explosi\u00f3n, se forman metales pesados \u200b\u200bcomo oro, platino y uranio.<\/p>\n\n\n\n
Debido a que esta era una observaci\u00f3n completamente nueva, los astr\u00f3nomos continuaron observando la regi\u00f3n del cielo donde ocurri\u00f3, a unos 132 millones de a\u00f1os luz del Sistema Solar. En longitudes de onda de rayos X, notaron algo realmente peculiar. Nueve d\u00edas despu\u00e9s del estallido de rayos gamma, la fuente comenz\u00f3 a brillar en todo el espectro, alcanzando su punto m\u00e1ximo 160 d\u00edas despu\u00e9s de la fusi\u00f3n. Entonces, el brillo se desvaneci\u00f3 r\u00e1pidamente. Esto se interpret\u00f3 como un chorro relativista. Sin embargo, aunque el brillo se desvaneci\u00f3 en la mayor parte del espectro, a partir de 2020 se estabiliz\u00f3 en longitudes de onda de rayos X, una luz constante que persiste en la oscuridad del espacio.<\/p>\n\n\n\n
“El hecho de que los rayos X dejaran de desvanecerse r\u00e1pidamente fue nuestra mejor evidencia hasta ahora de que se est\u00e1 detectando algo adem\u00e1s de un chorro en los rayos X de esta fuente”, dice la astrof\u00edsica Raffaella Margutti de la Universidad de California en Berkeley.<\/p>\n\n\n\n
“Parece que se necesita una fuente completamente diferente de rayos X para explicar lo que estamos viendo”.<\/p>\n\n\n\n
Seg\u00fan el an\u00e1lisis del equipo, la mejor opci\u00f3n para el brillo es un choque relativista cuando la eyecci\u00f3n de la colisi\u00f3n explota en el espacio. Esto, dicen, es similar a un estampido s\u00f3nico, aqu\u00ed en la Tierra: a medida que este material se expande en el espacio alrededor de la fusi\u00f3n, choca contra el gas, generando choques que calientan el gas y provocan el brillo de rayos X. Si este es el caso, sugiere que la formaci\u00f3n de un agujero negro a partir de las dos estrellas de neutrones no fue un proceso r\u00e1pido.<\/p>\n\n\n\n
La otra explicaci\u00f3n es que, cuando se form\u00f3 el agujero negro, el material a su alrededor comenz\u00f3 a caer sobre \u00e9l, despu\u00e9s de ensamblarse en un disco de acreci\u00f3n giratorio. Este disco en \u00f3rbita, calentado por la gravedad y la fricci\u00f3n, tambi\u00e9n emitir\u00eda radiaci\u00f3n X. Cualquier escenario, una onda de choque de kilonova o material que cae en un agujero negro reci\u00e9n formado en una fusi\u00f3n de estrellas de neutrones, ser\u00eda el primero.<\/p>\n\n\n\n
Los astr\u00f3nomos continuar\u00e1n observ\u00e1ndolo para ver c\u00f3mo cambia el comportamiento. Si aumenta en las emisiones de radio en los pr\u00f3ximos a\u00f1os, es probable que sea una onda de choque. Si contin\u00faa de manera constante y luego disminuye el brillo, es probable que se trate de una acumulaci\u00f3n de agujeros negros. Cualquiera que sea, nos dir\u00e1 algo nuevo sobre las fusiones de estrellas de neutrones.<\/p>\n\n\n\n
“Un estudio adicional de GW170817 podr\u00eda tener implicaciones de gran alcance”, dice la astr\u00f3noma Kate Alexander de la Universidad Northwestern.<\/p>\n\n\n\n
“La detecci\u00f3n del resplandor de una kilonova implicar\u00eda que la fusi\u00f3n no produjo inmediatamente un agujero negro. Alternativamente, este objeto puede ofrecer a los astr\u00f3nomos la oportunidad de estudiar c\u00f3mo la materia cae en un agujero negro unos a\u00f1os despu\u00e9s de su nacimiento”.<\/p>\n\n\n\n
La investigaci\u00f3n se publicar\u00e1 en el \u00faltimo n\u00famero de The Astrophysical Journal Letters y est\u00e1 disponible en el servidor de preimpresi\u00f3n arXiv<\/a>.<\/p>\n\n\n\n