CIENCIA Y VIDA

Los secretos universales que reveló la fusión de dos estrellas


La primera observación directa del choque de dos estrellas de neutrones, realizada este año, dio lugar a una explosión de hallazgos científicos, desde el origen del oro hasta la velocidad a la que se expande el universo

Esta colisión, conocida como kilonova, es un hecho sobre el que se teoriza desde hace treinta años, pero hasta ahora nunca había sido observado.

22/10/2017

"Asistimos a la historia de principio a fin: vimos las estrellas de neutrones aproximarse, girar cada vez más rápido una alrededor de la otra, vimos la colisión, luego la materia y los residuos enviados en todas direcciones". Así relató Benoit Mours, del Centro Nacional de Investigación Científica de Francia, uno de los mayores espectáculos cósmicos de los últimos años: la fusión de dos estrellas de neutrones, un potente fenómeno conocido como kilonova.

Al medio día del 17 de agosto, los dos detectores de ondas gravitacionales captaron una señal fuerte y muy diferente a las registradas anteriormente. Era el presagio de que algo importante iba a pasar. 

Gracias a los programas de análisis automático, los investigadores pronto supieron que se trataba de dos estrellas de neutrones a punto de fusionarse y, cinco horas después de la detección de las ondas, identificaron dónde se hallaban los dos astros en el universo y apuntaron hacia ellos decenas de telescopios terrestres y espaciales.

Alrededor de las 10 de la noche, los investigadores estallaron de júbilo: el telescopio estadounidense Swope (situado en Chile) descubrió un punto luminoso y entonces detonó la magia.

"Las 12 horas que siguieron (a la detección) fueron las más apasionantes de mi vida científica", aseguró Bangalore Sathyaprakash, de la escuela de Física y Astronomía de la Universidad de Cardiff.

Durante los meses siguientes, centenares de expertos elaboraron los artículos que la semana pasada se publicaron en las revistas Nature y Science. "No es que quisiéramos guardar el secreto, sino que queríamos estar seguros de que todos los resultados fueran correctos", explicó Patrick Sutton, responsable del equipo de física gavitacional de la misma universidad.

El proceso de ‘cortejo’ entre las dos estrellas hasta su explosión permite responder al menos tres misterios del universo:

Una mina de oro cósmica
El Universo escondió hasta ahora su manera de producir los elementos pesados que lo componen, como el oro y el plomo.


Los científicos ya habían teorizado sobre que la fusión de dos estrellas de neutrones o la explosión de una supernova podían ser la base de reacciones nucleares que llevaran a la formación de núcleos atómicos pesados, pero hasta ahora ninguna de estas 'fábricas' había sido observada. Ahora, por primera vez, se tiene una prueba inequívoca de la existencia de una mina cósmica.


 "El oro de tu alianza procede probablemente de una fusión de estrellas de neutrones que tuvo lugar hace 5.000 millones de años", explicó Sutton.

La madre de las radiaciones
Otro enigma resuelto es el del origen de los rayos gamma cortos. Se trata de f otones muy energéticos producidos en abundancia, sobre todo por reacciones nucleares. Dado que provienen de muy lejos (cientos de millones de años luz), la energía emitida tiene que ser potente. Solo 1,7 segundos después de que los observatorios  LIGO (EEUU) y Virgo (Italia) detectaran las ondas gravitacionales de las dos estrellas, el telescopio Fermi de la NASA captó rayos gamma cortos.

Los científicos concluyeron, por lo tanto, que la fusión de las dos estrellas de neutrones emitió a la vez rayos gamma cortos.
 
La velocidad de la expansión 
El Universo está en crecimiento. Si los científicos logran determinar a qué velocidad se expande, también podrían definir cuánto tiempo necesitaría para retraerse totalmente, hasta el Big Bang.


Al utilizar las ondas gravitacionales detectadas, "obtuvimos un resultado (de esta velocidad) situado entre los dos valores obtenidos recientemente" por dos métodos diferentes, explicó Bernard Schutz, de la Universidad de Cardiff. Una técnica que podría poner a todo el mundo de acuerdo.

 

UNA VENTANA AL COSMOS

La fusión de dos estrellas de neutrones, un evento llamado kilonovas, se postuló hace 30 años, pero esta es la primera observación confirmada.


El físico británico Stephen Hawking celebró el avance que considera "el primer peldaño de una escalera" que promete llevarnos hacia un nuevo método para medir distancias en el cosmos."Una nueva ventana de observación hacia el Universo suele traer sorpresas que no se pueden anticipar", dijo el profesor de la Universidad de Cambridge a la BBC.

 



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