¿Un chorro de energía a siete veces la velocidad de la luz?

Y ahora, en un nuevo artículo publicado esta misma semana en 'Nature', otro equipo de investigadores explica que, tras el tremendo impacto, las dos estrellas expulsaron un chorro de radiación que, aparentemente, se movía siete veces más rápido que la velocidad de la luz, algo que la física considera imposible.

Las estrellas de neutrones son los núcleos supervivientes de antiguas estrellas muy masivas que, incapaces de soportar su propio peso, fueron aplastadas por su propia gravedad hasta el punto de explotar. A pesar de tener varias veces la masa del Sol, esos 'cadáveres estelares' apenas tienen unos pocos km de diámetro, lo cual significa que son extraordinariamente densos. Una simple cucharadita del material de su superficie pesaría, en la Tierra, cerca de 4.000 millones de toneladas.

Cuando dos de estos objetos chocan entre sí, producen ondulaciones en el tejido espaciotemporal del Universo que pueden medirse como ondas gravitacionales. El evento de 2017, llamado GW170817, emitió un potente chorro de radiación, que fue medido por el Telescopio Espacial Hubble apenas dos días después de la colisión, y también por otros 70 observatorios espaciales y terrestres de todo el mundo. Todo un hito en la estudio de uno de los fenómenos más violentos y energéticos que es capaz de producir el Universo.

En concreto, los astrónomos usaron el Hubble para medir el movimiento de una 'gota' de material procedente de la colisión que fue arrastrada por el 'jet' de radiación. Cuando el chorro salió disparado, la gota se movió hacia afuera como una hoja atrapada en el chorro de agua de una manguera. La increíble precisión necesaria para medir la trayectoria de la gota, fue equivalente a medir el diámetro de una pizza de 30 cm de diámetro colocada en la Luna vista desde la Tierra.

Tras su choque, las dos estrellas de neutrones se fundieron en un agujero negro, cuya poderosa gravedad empezó a atraer el material circundante. Ese material formó un disco que empezó a girar rápidamente alrededor del agujero negro recién formado, generando un potente chorro de energía que salió disparado al espacio. La enorme fuerza de ese chorro arrastró consigo los escombros de la explosión en expansión. Y entre esos escombros 'gota' de material captada por el Hubble.

Si bien el evento tuvo lugar en 2017, los científicos han tardado varios años en encontrar una forma de analizar los datos del Hubble y de los demás telescopios para tener el retrato completo de lo sucedido.

Y fue así, tras combinar las diferentes observaciones, como los investigadores pudieron identificar el lugar del 'encuentro', una galaxia llamada NGC 4993. Pero había algo más: los datos del Hubble indicaban que el chorro se movía a una velocidad aparente que multiplicaba por siete la de la luz. Las observaciones de otros telescopios en las longitudes de onda de la radio mostraron, además, que la velocidad se redujo al poco tiempo hasta 'solo' cuatro veces la de la luz.

Sin embargo, según explican los autores del artículo, esos movimientos 'superlumínicos' no fueron más que un espejismo, una ilusión causada por nuestro ángulo de visión del fenómeno. Dado que el chorro se acerca a la Tierra gran velocidad, la que emite en un momento posterior tiene una distancia más corta por recorrer. Es como si el chorro estuviera 'persiguiendo' su propia luz. En realidad, ha pasado más tiempo entre la emisión de la luz del chorro de lo que puede parecerle al observador, lo que hace que se sobreestime su velocidad, en este caso aparentemente superando la velocidad de la luz.

De todos modos, y hechas las correcciones oportunas, los investigadores determinaron que el chorro aún era increíblemente veloz. «Nuestros resultados -explica el astrónomo Wenbin Lu, de la Universidad de California en Berkeley y coautor del estudio- indica que el chorro se movía al menos al 99,97 por ciento de la velocidad de la luz cuando se lanzó».

«Con este trabajo -escriben los investigadores- hemos demostrado que la astrometría de precisión con telescopios ópticos e infrarrojos basados en el espacio es un medio excelente para medir los movimientos propios de los chorros en fusiones de estrellas de neutrones. El Telescopio Espacial James Webb (JWST) debería poder realizar astrometría mucho mejor que el Telescopio Espacial Hubble».