Por primera vez observan fusión de dos estrellas de neutrones

Interés General por La Crónica de Hoy

El hallazgo se realizó mediante la detección de ondas gravitacionales y el remanente de luz que provocó el fenómeno. Astrónomos de la UNAM participan en el descubrimiento

A 130 millones de años luz, dos estrellas de neutrones se fusionaron en lo que resultó uno de los eventos más cataclísmicos del Universo, capaz de sacudir el espacio-tiempo y generar ondas gravitacionales. Esto es inédito para el hombre porque es la primera vez que el fenómeno se detecta con seguridad, por lo que deja de ser un objeto matemáticamente teorizado por algo real.

Se necesitó de muchos instrumentos terrestres y espaciales para identificar esa fusión, pero fueron los observatorios LIGO, en Estados Unidos, y VIRGO, en Europa, quienes dieron la alerta después de “escuchar” las ondas gravitacionales que resonaron hasta la Tierra.

Hace un par de años, LIGO detectó por primera vez ondas gravitacionales provenientes de la colisión de dos agujeros negros. El observatorio hizo detecciones similares hasta ahora, cuando detectó la fusión de dos estrellas de neutrones, que son cuerpos estelares súper masivos: una esfera de 20 kilómetros podría contener 1.5 veces la masa del Sol. Las ondas gravitacionales de los agujeros negros sólo pudieron “escucharse”, no obstante, ahora el objeto que las provocó fue observable también.

LIGO y su contraparte europea que acaba de iniciar operaciones, VIRGO, dieron ese primer vistazo, posteriormente los demás observatorios y telescopios apuntaron hacia el objeto (GW170817) con “ojos”, es decir, los instrumentos que captan el espectro electromagnético —luz visible, luz infrarroja, rayos x, rayos gamma, ondas de radio…—, pero no para captar las ondas gravitacionales, sino el remanente expulsado de la fusión, que sí genera luz, algo que los astrofísicos han llamado “kilonova”.

Ese producto fue un chorro que se propagó a velocidades cercanas a la luz, generando destellos de rayos gamma, así como un resplandor secundario en luz visible e infrarroja. Es por ello que la observación fue planetaria, echando mano de instrumentos y astrónomos de diferentes países, entre ellos de México, donde investigadores del Instituto de Astronomía de la UNAM demostraron que lo observado es consistente con los modelos teóricos desarrollados durante décadas, dijo Alan Watson, del Instituto de Astronomía (IA) de la UNAM.

El astrónomo del IA mencionó además que la colaboración mexicana pudo detectar el evento sólo de manera indirecta con algunos de sus telescopios y observatorios, debido a que el fenómeno fue mayormente visible en el hemisferio sur del planeta. No obstante, esperan la ocurrencia de más fenómenos en el hemisferio norte en los próximos meses para utilizar telescopios instalados en el Observatorio Astronómico Nacional de San Pedro Mártir, así como el Observatorio de Rayos Gamma HAWC, ubicado cerca de la cima del volcán Sierra Negra, Puebla. “Estaremos preparados con nuestros observatorios”.

HORNO DE LOS ELEMENTOS. En conferencia, astrofísicos del AI de la UNAM que participaron en el descubrimiento —publicado en Nature y Astrophysical Journal Letters por más de 4 mil 500 autores—  explicaron que no sólo se comprobaron las teorías que predicen la existencia y colisión de estos objetos, sino además se materializa el conocimiento prometido por la nueva tecnología de detección de ondas gravitacionales: abrir otras ventanas para observar el cosmos.

William Lee, también director de la Coordinación de la Investigación Científica de la UNAM, explicó que esa ventana ahora les ha permitido no sólo ver la fusión de estrellas de neutrones, sino que efectivamente ahí se fabrican los elementos pesados de la tabla periódica que forman todo lo que vemos: estrellas, planetas, seres humanos….

El astrofísico apuntó que el Universo está compuesto preponderantemente de hidrógeno y helio, producido después del big bang. En cambio, la vida en la Tierra está compuesta elementos más pesados, como carbono, nitrógeno y oxígeno, que se forman en las estrellas durante su evolución. “Éstas funcionan como hornos, donde se cocinan los elementos que expulsan al morir y se revuelven en el espacio para formar nuevas estrellas, planetas, vida, a nosotros”.

Elementos como el hierro, níquel o cobalto, agregó, se forman en estrellas, así como en la explosión de supernovas, que a su vez dan lugar a otros más pesados, como el platino uranio, oro y plomo, entre otros. “Éstos también se generarían en supernovas, no obstante, se especulaba que además se producirían en estrellas de neutrones, lo cual acabamos de confirmar”.

Esa es la ventana de posibilidades que ha abierto el estudio con ondas gravitacionales, recalcó. “Desde hace 400 años que observamos a través de telescopios la luz de los objetos; ahora con LIGO y las ondas gravitacionales tenemos ‘orejas’, con las cuales escuchamos a los agujeros negros. Pero esta vez, vimos y escuchamos la fusión de las estrellas de neutrones, lo cual es muy relevante, puesto que observamos con dos vías diferentes y complementarias”.

Cada vez que se abre una nueva ventana en la astronomía, añadió, cambia la forma de ver el Universo y hay descubrimientos sorprendentes. “Hasta los años 30 del siglo pasado sólo teníamos los telescopios para ver luz visible; después llegaron las ondas de radio, luz infrarroja, rayos x, rayos gamma y otras regiones del espectro electromagnético. Vimos cosas que teorizábamos, estaban ahí, pero siempre hallamos algo más. Eso está sucediendo de nuevo”.

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