Astrónomos detectan ondas gravitacionales de la fusión de una estrella de neutrones y un agujero negro

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Astrónomos detectan ondas gravitacionales de la fusión de una estrella de neutrones y un agujero negro

Representación artística de la fusión de una estrella de neutrones y un agujero negro. / Carl Knox / OzGrav / Universidad Swinburne

Por primera vez, los científicos han confirmado la colisión de un agujero negro y una estrella de neutrones. La detección se logró a través de los observatorios LIGO y Virgo que midieron de manera confiable las ondas gravitacionales provenientes de la impresionante fusión. El artículo fue publicado en The Astrophysical Journal Letters.

Los astrónomos han buscado durante mucho tiempo la fusión de una estrella de neutrones y un agujero negro. La ciencia está interesada ​​no solo en la interacción de los objetos en un sistema de este tipo sino también en el curso de su fusión, así como en las propiedades del objeto compacto resultante.

Durante los últimos 40 años, en el curso de observaciones electromagnéticas, se han encontrado 19 estrellas de neutrones dobles, y los observatorios LIGO y Virgo registran principalmente agujeros negros de doble fusión. Solo 2 eventos registrados en la tercera campaña de observación fueron candidatos para un par de una estrella de neutrones y un agujero negro.

Sin embargo, en el caso de GW190426, la probabilidad de una falsa alarma resultó ser bastante alta; y en GW190814, la masa estimada de una candidata a estrella de neutrones (que era de 2,59 masas solares) resultó ser demasiado grande para un objeto de este tipo.

Primera detección

Ahora, un grupo de astrónomos de las colaboraciones LIGO, Virgo y KAGRA, dirigido por Richard Abbott del Instituto de Tecnología de California, informó dos casos de detección confiable de ondas gravitacionales de la fusión de una estrella de neutrones y un agujero negro.

GW200105 fue detectado el 5 de enero de 2020 por uno de los detectores LIGO, y GW200115 el 15 de enero de 2020 de igual manera, tanto por LIGO como por Virgo. Esto permitió reducir el área de localización de la fuente en el cielo en un orden de magnitud. La señal de GW200105 viajó a la Tierra durante 931 millones de años, y la de GW200115 durante 978 millones de años.

Los científicos concluyeron con 90% de confianza que la señal GW200105 se trató de la fusión de un agujero negro con una masa de 8,9 masas solares y una estrella de neutrones con una masa de 1,9 masas solares. Además, en el caso de GW200115, el agujero negro tenía una masa de 5,7 masas solares, y la estrella de neutrones de 1,5. En ambos casos, la fusión creó un agujero negro.

Predicciones teóricas

Los investigadores señalan que los resultados son consistentes con las predicciones teóricas de los eventos de fusión de estrellas de neutrones y agujeros negros, así como con las propiedades de las estrellas de neutrones galácticas y los agujeros negros.

Al mismo tiempo, se espera que tales eventos ocurran en promedio una vez al mes a distancias de hasta mil millones de años luz del Sol. Mientras tanto, seguiremos escudriñando los cielos para detectar más de estos maravillosos y extremos fenómenos.

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