Acta científica

Una última danza de estrellas a millones de años luz

"Hasta ahora la humanidad había sido sorda al universo.
De repente aprendimos a oír.
El universo ha hablado y nosotros tenemos que entenderlo"

David Blair

En algún de una galaxia, de cuyo nombre no quiero acordarme, dos estrellas ejecutaron una danza cósmica sin presentir que sería su último tango. Eran muy pequeñas, el diámetro de cada una de ellas era de unos 20 kilómetros. Su masa, algo mayor que la masa del sol. Tanta masa comprimida en un espacio tan reducido hacía que la gravedad en su superficie fuese formidablemente intensa.

Los electrones abalanzados por la presión hacia los núcleos formaban neutrones y la estrella remedaba a un gigantesco núcleo atómico. Era la clase de objetos más compacto que podemos concebir: estrellas de neutrones, el remanente de estrellas masivas que explotan al agotarse su combustible nuclear.

La danza de las estrellas se fue haciendo frenética, cuando estuvieron a un centenar de kilómetros de distancia se generaron ondas gravitacionales  copiosamente.

La espiral se fue achicando y luego de unos dos minutos el choque era inevitable y se produjo la fusión de las estrellas, un cataclismo que generó un estallido de materia y radiación.

Todo esto ocurrió hace 130 millones de años.

Puntualmente las ondas gravitacionales provenientes del par de estrellas, llegaron a la Tierra el 17 de agosto del 2017 y activaron levemente, durante unos cien segundos los dos detectores LIGO en los Estados Unidos. Se disparan las alarmas. Menos de dos segundos después el telescopio espacial Fermi detecta una breve e intensa ráfaga de rayos gamma en los cielos del hemisferio sur. Los datos de LIGO, Fermi y el detector de ondas gravitacionales Virgo en Italia permiten localizar la dirección de la fuente en un área de unos 28 grados cuadrados.

En apenas unas horas un telescopio óptico en Chile percibe el insólito brillo del estallido. Y en las siguientes horas y días cerca de cien telescopios incluyendo al Hubble, escudriñan esa luz en todas las longitudes de onda, infrarroja, ultravioleta, rayos X. Por primera vez en la historia, la humanidad pudo capturar un episodio astrofísico detectando sus ondas gravitacionales y sus ondas electromagnéticas.

Se ha inaugurado una novedosa manera de indagar al universo. Ambas ondas viajaron durante 130 millones de años, ambas a la velocidad de la luz y ambas nos hablan de aspectos distintos del fenómeno del cual provienen. La exquisita tecnología actual, la posesión de teorías exitosas y de simulaciones computarizadas nos dan luz acerca del evento ocurrido. La emergente astronomía mutimensaje acaba de anotarse un éxito.

El análisis conjunto revela que las ondas gravitacionales no proveían de agujeros negros como las 4 detecciones anteriores, en las que no hay luz emitida; sino de la fundición de dos estrellas de neutrones, un fenómeno que ya ha sido bautizado como kilonova. Por eso podemos conocer las masas de las estrellas, y la masa resultante. Y la cantidad de energía emitida. Era una conjetura que las erupciones de rayos gamma podía tener su origen en la colisión de estrellas de neutrones. Ahora hay constataciones.

Gracias el análisis de la luz en diversas regiones del espectro sabemos que se formaron alrededor de 10.000 veces la masa de la Tierra, de elementos más pesados que el hierro, como el oro, el platino, el uranio que quedarán dispersos en el medio interestelar. El enigma de cómo funciona esta alquimia cósmica ha sido descifrado.

Además la detección de ondas gravitacionales y electromagnéticas proporciona una nueva manera de medir la tasa a la que se expande el universo.

Corren tiempos fascinantes para la astronomía. En 2015 cuando se detectó la primera onda gravitacional, (galardonada con el Nobel en física 2017), aumentó nuestra habilidad para hackear el mundo físico. La astronomía multimensaje está apenas naciendo y se espera que revolucione nuestra comprensión del universo. Ya estamos vislumbrando sorpresas.

Otras fuentes: http://www.ligo.org/detections/GW170817.php

(*) Este artículo acompaña la producción en audio del mismo autor y pertenece a la serie de programas "Astronomía al Aire" que pueden ser escuchados aquí.
 

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Fuente: Héctor Rago (*) – halley.uis.edu.co/aire

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