¿Se ha detectado por primera vez la fusión de un agujero negro y una estrella de neutrones?

«Hace unos 900 millones de años, un agujero negro se comió una estrella de neutrones, como si fuera Pac-man , probablemente acabando con la estrella al instante», ha dicho en un comunicado Susan Scott, investigadora de la ANU implicada en el hallazgo.

El pasado 14 de agosto las ondas gravitacionales procedentes de un punto situado a 900 millones de años luz de la Tierra (al que han llamado S190814bv) atravesaron el planeta y provocaron unas distorsiones el espacio-tiempo , predichas por la Relatividad General de Einstein. Estas pudieron ser detectadas por los observatorios LIGO (« Interferometer Gravitational-Wave Observatory ») y Virgo .

Los investigadores están analizando los datos con supercomputadores para confirmar el tamaño exacto de los dos objetos y publicar sus hallazgos en revistas científicas. Por desgracia, en esta ocasión los telescopios no han podido obtener una confirmación visual del evento de fusión, como sí ocurrió cuando se detectó la fusión de dos estrellas de neutrones .

La detección visual de materiales procedentes de la supuesta estrella de neutrones sería fundamental para revelar la naturaleza de la colisión. Si no, los astrónomos tendrían que valerse únicamente de la información procedente de las ondas gravitacionales. De momento, están barriendo una región del cielo siete veces más ancha que la Luna.

De confirmarse, esta detección cerraría los tres escenarios posibles que pueden ser observados en la actualidad por los observatorios de ondas gravitacionales.

«Si esto se sostiene, sería un importantísimo avance», ha dicho en Sciencemagazine.org Patrick Brady, portavoz de LIGO, un observatorio que tiene dos grandes detectores en Estados Unidos, uno en Hanford y otro en Livingston.

Otra de las opciones que se barajan es que los investigadores hayan detectado la fusión de un agujero negro intermedio con otro muy ligero, cosa nunca detectada hasta ahora.

Estas dudas surgen porque la masa estimada de uno de los objetos, menos de tres masas solares , está por encima de lo que se suele considerar que es el límite máximo de las estrellas de neutrones, 2,2 «soles». El otro objeto, el supuesto agujero negro, alcanza las cinco masas solares.

El 14 de septiembre de 2015 el observatorio de ondas gravitacionales LIGO hizo la primera detección directa de ondas gravitacionales , inaugurando una nueva era en la astronomía en la que, a la vez que se observa el Universo por medio de la radiación electromagnética, como la luz o los rayos X, también se puede detectar los efectos de grandes masas sobre el espacio-tiempo .

Cuando apenas han pasado unos años después de aquella importante detección, los científicos descubren nuevas fuentes de ondas gravitacionales con regularidad. Hasta ahora se ha detectado una fusión de estrellas de neutrones, que se ha podido estudiar también por medio de telescopios, y varias fusiones de agujeros negros. Además, con la entrada en funcionamiento de Virgo, en agosto de 2017, los investigadores comenzaron a tener mucha mayor capacidad para triangular la fuente de las ondas gravitacionales.

Las ondas gravitacionales son ondas que distorsoinan el espacio-tiempo y que recorren el Universo a la velocidad de la luz. Entre otras cosas, se producen cuando dos objetos muy masivos se unen, liberando una inmensa cantidad de energía por todas direcciones. Estas distorsiones atraviesan constantemente la Tierra y son imperceptibles, pero los sofisticados detectores pueden captar cómo la longitud de unos túneles recorridos por sofisticados haces láser se acortan o alargan cuando estas pasan.

Las estrellas de neutrones son objetos tan densos como un núcleo atómico que giran a enormes velocidades, emitiendo potentes campos magnéticos y deformando el espacio-tiempo a su alrededor. Son objetos con propiedades muy extrañas, como la superfluidez o la superconducción. Los agujeros negros , por otra parte, son puntos en los que la gravedad es tan intensa que desgarra el espacio-tiempo e impide que nada escape de su interior.

Poder observar cómo un agujero desgarra una estrella de neutrones podría revelar cuán rígidamente está empaquetada la materia en una estrella de neutrones, según ha explicado en Sciencemagazine.org Vicky Kalogera, astrofísica del LIGO. Además, podría ayudar a aclarar cómo se forman estas parejas tan peculiares y aportar interesante información para el estudio de la Relatividad General.