El choque de dos estrellas de neutrones

Ilustración artística del choque de dos estrellas de neutrones. Crédito: NSF/LIGO/Sonoma State University/A. Simonnet

En la galaxia lenticular barrada NGC 4993 ubicada en la constelación de Hidra, la cual es fácilmente visible con un telescopio de aficionados, dos estrellas de neutrones, de esas que son tan densas y masivas que una pequeña cucharadita de su material equivaldría a varios montes Everest juntos, se acercaron entre sí.

Ya venían acercándose desde hace varios millones de años, pero finalmente su proximidad fue tal que les fue difícil de detenerse y comenzaron a girar juntas en una especie de tiovivo cósmico de hasta 500 vueltas por segundo, entonces que el giro se convirtió en espiral y terminaron estrellándose una con la otra.

El choque fue tan intenso y tan monumental que su brillo empequeñeció a todas las demás estrellas de su galaxia y emitió un pulso de radiación en todas la longitudes de onda del espectro electromagnético. El evento sintetizó elementos atómicos pesados (oro, platino, uranio, etc.) enriqueciendo con ello la metalicidad del cosmos. Pero lo más interesante es que su choque y posterior colapso gravitatorio deformó la geometría del espacio-tiempo produciendo ondas gravitatorias que se esparcieron por el universo.

130 millones de años después la onda gravitatoria y la radiación llegó a nuestras proximidad galáctica, el 17 de agosto de 2017 a las 6:41 am (hora centroamericana) la deformación del espacio atravesó a nuestro planeta, para entonces la onda tenía una duración de 2 minutos y 6 segundos. Ese encoje y estira del cosmos fue detectado por dos interferómetros de ondas gravitacionales, uno de ellos ubicado en el Estado de Washington EEUU llamado LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) y otro bautizado con el nombre de Virgo ubicado en Pisa, Italia.

A medida que las estrellas de neutrones se acercaban, giraban en espiral cada vez más rápido, el efecto de ello es que producían ondas gravitatorias de mayor frecuencia, tales ondas son demostradas en la gráfica como la línea verde que se extiende hacia arriba. Crédito LSC/Alex Nitz

1.7 segundos después que la onda gravitatoria pasó por la Tierra, el Telescopio Espacial Fermi de rayos Gamma detectó una ráfaga corta de rayos gamma. La información de los tres instrumentos dieron pie para que en un arrebato de emoción los astrónomos buscaran una explosión residual visible en una zona del espacio, puesto que ya tenían ubicado la dirección de donde había provenido la radiación.

En menos de 12 horas los astrónomos observaron el estallido de uno de los brazos de la galaxia NGC 4994, habían encontrado la contraparte óptica de la onda gravitatoria y el pulso de rayos Gamma. Para ello utilizaron varios instrumentos incluyendo el Telescopio Espacial Hubble.

¿Qué pudo ser? Fue entonces que los cosmólogos razonaron que lo ocurrido fue producto del choque de dos estrellas de neutrones, la magnitud del evento y los datos arrojados por todos los instrumentos científicos coinciden en ese tipo de catástrofes estelares.

La detección de este evento astronómico es importante porque demuestra algunas cuestiones interesantes, la primera es que la deformación del espacio tiempo viaja por el universo a velocidad de la luz, que Albert Einstein –una vez más- tenía razón en cuanto a la deformación del espacio por cuerpos extra masivos. También le dio a los cosmólogos suficiente información para considerar que las teorías estelares que describen estos objetos es relativamente correcta.

Es decir que vamos por buen camino, el cosmos –al menos por ahora- es coherente con nuestra descripción teórica.

Pero quizás lo mejor es que demostró que la comunidad científica está lo suficiente bien conectada a nivel internacional de tal forma que la observación del universo se puede realizar de forma sistemática por equipos multidisciplinarios pese a la barrera de la nacionalidad y los idiomas. Nada de esto podría haberse hecho sin toda la tecnología y la hiperconectividad de nuestros tiempos modernos.

Hubble observó que el kilonova se desvanecía en el transcurso de seis días, crédito Hubble Space Telescope, NASA and ESA