Detectada la mayor colisi¨®n estelar del universo

Uno de los instrumentos cient¨ªficos m¨¢s precisos que se han construido jam¨¢s detect¨® el pasado 25 de abril una ¨ªnfima deformaci¨®n del espacio-tiempo. Los dos rayos de luz l¨¢ser del detector LIGO, en EE UU, se desplazaron una distancia menor que la mil¨¦sima parte del tama?o de un prot¨®n. Tras meses de an¨¢lisis, los responsables del experimento acaban de anunciar que la se?al era una onda gravitacional producida por uno de los fen¨®menos m¨¢s violentos del universo: la fusi¨®n de dos estrellas de neutrones.

Todo sucedi¨® a una distancia de 500 millones de a?os luz de la Tierra o, lo que es lo mismo, hace 500 millones de a?os, cuando los primeros animales ¡ªmilpi¨¦s del tama?o de un dedo¡ª comenzaban a moverse por nuestro planeta. Cuando las estrellas m¨¢s grandes que el Sol agotan todo su combustible, explotan en potentes supernovas. Las capas externas de la estrella salen despedidas esparciendo por el universo elementos qu¨ªmicos esenciales para la vida. Mientras, la corteza interior del astro se desploma sobre s¨ª misma y los protones y los electrones se aplastan unos contra otros hasta convertirse en neutrones. La estrella queda transformada en una esfera que concentra m¨¢s masa que el Sol, pero que tiene apenas un di¨¢metro de 10 kil¨®metros. Cada cucharadita de estrella de neutrones pesa m¨¢s de mil millones de toneladas.

¡°Lo m¨¢s sorprendente de esta fusi¨®n es que se trate de estrellas tan masivas, de hecho es la mayor que hemos observado hasta ahora¡±, explica Alicia Sintes, investigadora principal del grupo de LIGO en la Universitat de les Illes Balears.

Los fen¨®menos m¨¢s violentos del cosmos producen ondas gravitacionales que se expanden a la velocidad de la luz en todas direcciones como las ondas de un estanque al tirar una piedra. La intensidad de estas ondas al llegar a la Tierra es ¨ªnfima, pero suficiente para estimar qu¨¦ fen¨®meno las produjo. Seg¨²n las se?ales captadas por LIGO, en esta ocasi¨®n se trata de dos estrellas de neutrones con una masa aproximada de 1,5 y 1,7 veces la del Sol que formaban un sistema estelar binario. "Tras su fusi¨®n, lo m¨¢s probable es que hayan formado un agujero negro de m¨¢s de tres masas solares", comenta Sintes. Estos objetos concentran tanta masa y densidad que nada puede escapar a su fuerza de gravedad, ni siquiera la luz, por eso no se les puede ver con telescopios convencionales. La observaci¨®n se hizo con el detector de LIGO en Livingston (EE UU) y su localizaci¨®n en el cielo se afin¨® gracias a la participaci¨®n del detector de ondas gravitacionales europeo Virgo. Los resultados se han publicado en la p¨¢gina web de LIGO y han sido enviados a una revista cient¨ªfica.

Sucedi¨® a una distancia de 500 millones de a?os luz de la Tierra o, lo que es lo mismo, hace 500 millones de a?os, cuando los primeros animales ¡ªmilpi¨¦s del tama?o de un dedo¡ª comenzaban a moverse por nuestro planeta

¡°La composici¨®n interna de las estrellas de neutrones sigue siendo muy desconocida. Es posible que est¨¦n hechas solo de neutrones, pero tambi¨¦n podr¨ªa ser materia mucho m¨¢s ex¨®tica, como quarks en estado libre. A medida que vayamos detectando m¨¢s eventos como este con detectores de ondas gravitacionales vamos a poder mirar dentro de estas estrellas y saber de qu¨¦ est¨¢n hechas realmente¡±, resalta Sintes. Los resultados ser¨¢n publicados en Astrophysical Journal Letters.

En 2017, por primera vez en la historia, se pudieron captar luz y ondas gravitacionales causadas por una fusi¨®n de dos estrellas de neutrones ligeramente m¨¢s peque?as que las detectadas ahora, lo que supuso un hito en astronom¨ªa pues permite observar un mismo fen¨®meno con luz y ondas gravitacionales. Ese mismo a?o los padres de LIGO, Rainer Weiss, Barry Barish y Kip Thorne, ganaron el Nobel de F¨ªsica por su trabajo en este detector.

En esta ocasi¨®n solo se han detectado ondas, y solo se ha hecho desde uno de los dos detectores de LIGO, con lo que la precisi¨®n de las medidas no es tan alta y hay una peque?a posibilidad de que la fusi¨®n no haya sido entre estrellas de neutrones, sino entre agujeros negros de muy peque?o tama?o.

LIGO tiene previsto funcionar hasta mayo de 2020. Despu¨¦s comenzar¨¢ una fase de renovaci¨®n y perfeccionamiento de los detectores que durar¨¢ un a?o aproximadamente. Tambi¨¦n Virgo y otros grandes detectores parar¨¢n este a?o con el mismo objetivo, explica Sintes. ¡°En cierto modo vamos a estar ciegos ante este tipo de eventos; solo seremos capaces de captar los m¨¢s potentes, ya que el detector GEO600 [en Alemania], con menos sensibilidad, seguir¨¢ operativo¡±, detalla.