Los científicos detectan un agujero negro que se traga una estrella de neutrones

Concepto artístico de una escena que podría ocurrir cuando un agujero negro y una estrella de neutrones se encuentran, en una galaxia muy, muy lejana. Imagen vía ANU.

Los científicos comenzaron a anunciar a fines de la semana pasada que creen haber detectado un agujero negro tragándose una estrella de neutrones. Ambos objetos representan los restos súper densos de estrellas muertas. En este caso, residen a 900 millones de años luz de distancia, lejos de nuestra galaxia, la Vía Láctea, por lo que sabemos que su reunión, si sucedió, tuvo lugar hace 900 millones de años. Se han necesitado todos esos años para que las ondas gravitacionales, ondas en el espacio y el tiempo creadas en su reunión, viajen a la Tierra, para ser detectadas finalmente el miércoles 14 de agosto de 2019, a través de un trío de detectores de ondas gravitacionales en los Estados Unidos y Italia.

Los científicos parecen cautelosamente entusiasmados con esta detección. Escribiendo en Science el 16 de agosto de 2019, Andrew Cho dijo:

Los cazadores de ondas gravitacionales pueden haber visto su cantera más exótica hasta ahora. El 14 de agosto a las 5:10:39 p.m. EDT, un trío de detectores gigantes en los Estados Unidos e Italia detectaron un pulso de ondas gravitacionales, ondas en el espacio mismo, que aparentemente se dispararon cuando un agujero negro y una estrella de neutrones se formaron espirales. a unos 900 millones de años luz de distancia. Los observadores habían visto previamente numerosas fusiones de agujeros negros y una fusión de estrellas de neutrones, pero nunca una combinación. El nuevo hallazgo podría dar nuevas ideas sobre las estrellas de neutrones, que están formadas por la materia más densa del cosmos.

Las detecciones de ondas gravitacionales del 14 de agosto fueron realizadas por el Observatorio avanzado de ondas gravitacionales con interferómetro láser (LIGO), compuesto por detectores gemelos de ondas gravitacionales en los EE. UU., Así como por el detector Virgo del Observatorio Gravitacional Europeo en Italia.

Hay muchas razones para pensar que los agujeros negros a veces tragan estrellas de neutrones, así como podrían tragar cualquier otra cosa que se les acerque demasiado. Las ondas gravitacionales indican que algo sucedió, y el análisis sugiere masas para los objetos que se fusionan en línea con los de los agujeros negros y las estrellas de neutrones. Susan Scott, quien es la líder del Grupo de Teoría de la Relatividad General y Análisis de Datos de la Universidad Nacional de Australia, ha participado en el análisis. En un comunicado publicado el 19 de agosto de 2019, Scott dijo:

Hace unos 900 millones de años, este agujero negro se comió una estrella muy densa, conocida como una estrella de neutrones, como Pac-man, posiblemente apagando la estrella al instante.

Entonces, tanto LIGO como Virgo captaron señales el 14 de agosto de una fusión de estrella de neutrones y agujero negro (si eso fue lo que fue). Scott parecía confiado cuando comentó que esta detección más reciente completa una trifecta de observaciones en la lista de deseos original de estos científicos: agujeros negros con agujeros negros, estrellas de neutrones con estrellas de neutrones, y ahora un agujero negro con una estrella de neutrones. Agregó que no ha habido confirmación visual de la fusión del agujero negro / estrella de neutrones, a pesar de que:

El telescopio ANU SkyMapper [un telescopio de reconocimiento de campo amplio automatizado] respondió a la alerta de detección y escaneó toda la región probable del espacio donde ocurrió el evento ...

Y dijo que los científicos aún están analizando los datos para confirmar el tamaño exacto de los dos objetos, pero los hallazgos iniciales indican la gran probabilidad de que un agujero negro envuelva una estrella de neutrones. Se espera que los resultados finales se publiquen en revistas científicas. Scott explicó:

Los científicos nunca han detectado un agujero negro más pequeño que cinco masas solares o una estrella de neutrones más grande que aproximadamente 2.5 veces la masa de nuestro sol.

Según esta experiencia, estamos muy seguros de que acabamos de detectar un agujero negro engullendo una estrella de neutrones.

Sin embargo, existe la posibilidad leve pero intrigante de que el objeto tragado fuera un agujero negro muy ligero, mucho más ligero que cualquier otro agujero negro que conozcamos en el universo. Ese sería un premio de consolación realmente increíble.

¿Qué sabemos de las fusiones de estrellas de agujeros negros / neutrones? Una forma de estudiarlos desde la Tierra es crear simulaciones, como esta a través de Simulación de tiempos espaciales extremos (CC BY-NC 3) / Ciencia.

En pocas palabras: por primera vez, los científicos han detectado ondas gravitacionales de una colisión de un agujero negro / estrella de neutrones.

Vía ANU