Un misterioso objeto cósmico intriga a los astrónomos

Científicos del Observatorio de ondas gravitacionales con interferómetro láser de la National Science Foundation (LIGO) y el detector Advanced Virgo, en el Observatorio Gravitacional Europeo (EGO), han detectado a 800 millones de años luz de la Tierra la fusión de un agujero negro que tenía 23 veces la masa de nuestro sol, con un objeto misterioso que tenía 2,6 veces la masa de nuestra estrella.

Esa fusión emitió una intensa onda gravitacional, detectada en 2019, que los astrónomos etiquetaron como señal GW190814, tal como explica el mismo equipo científico en un artículo publicado ahora en The Astrophysical Journal Letters.

Lo sorprendente es que, a tenor de las nuevas observaciones, se ha podido determinar que GW190814 fue generada por el misterioso objeto compacto, cuya verdadera naturaleza no se conoce todavía: puede ser un agujero negro, una estrella de neutrones pesada o un nuevo tipo de estrella compacta.

Esta nueva observación es importante porque desafía la comprensión de los astrofísicos de cómo mueren las estrellas y cómo se funden en sistemas binarios.

Aunque se desconoce la naturaleza precisa del miembro más ligero del binario que generó GW190814, los científicos han confirmado que es un rompe récord: es más masivo que cualquier estrella de neutrones y más ligero que cualquier agujero negro observado hasta la fecha.

Huella sorprendente

Hasta ahora, los científicos han creído que las estrellas moribundas no dejan restos, sea cual sea su naturaleza, si tienen una masa entre 2.5 y 5 veces la masa del Sol.

Lo que han comprobado los científicos en este caso es que esa suposición no se ha cumplido: después de la fusión, ha subsistido uno de los objetos que produjo la señal GW190814.

Además, la disparidad en las masas entre los dos objetos, con el agujero negro nueve veces más masivo que su objeto compañero, desafía las teorías existentes sobre cómo se forman los sistemas binarios de agujeros negros y estrellas de neutrones.

Lo que es seguro, según el equipo de investigación, es que GW190814 fue producido por un sistema binario que es bastante diferente de otros sistemas detectados hasta ahora por LIGO y Virgo.

Los astrónomos señalan que en el universo hay fábricas cósmicas escondidas que en realidad son bastante eficientes para generar estos sistemas binarios.

Otro misterio que rodea a GW190814 ha sido su ocultación para los astrónomos que buscan la luz del evento.

Cuando se detectan nuevas ondas gravitacionales, se envía una alerta a los astrónomos de todo el mundo, activando docenas de telescopios terrestres y espaciales para comenzar a buscar una bola de fuego encendida por la colisión.

Para GW190814, aún no se ha detectado ese brillo. Los astrónomos consideran que, si se emitió alguna luz, debe haber sido extremadamente débil para evitar la detección.

Esto significa que, si el compañero más ligero era una estrella de neutrones, su compañero de agujero negro más masivo podría haberlo tragado entero.

Por otro lado, si la colisión involucró dos agujeros negros, no es probable que haya brillado con alguna luz.

«Este es el primer vistazo de lo que podría ser una población completamente nueva de objetos binarios compactos», explica Charlie Hoy, miembro de la Colaboración Científica LIGO y estudiante de posgrado en la Universidad de Cardiff.

Y concluye: «lo que es realmente emocionante es que esto es solo el comienzo. A medida que los detectores se vuelvan cada vez más sensibles, observaremos aún más detalles de estas señales y podremos identificar las poblaciones de estrellas de neutrones y agujeros negros en el universo».

Referencia

GW190814: Gravitational Waves from the Coalescence of a 23 Solar Mass Black Hole with a 2.6 Solar Mass Compact Object. R. Abbott et al. The Astrophysical Journal Letters, Volume 896, Number 2. DOI: https://doi.org/10.3847/2041-8213/ab960f