Las primeras fusiones de agujeros negros y estrellas de neutrones

Por primera vez se han detectado no una, sino dos nuevas colisiones de objetos astronómicos masivos.

ondas gravitacionales
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Esta semana ha sido gloriosa para la astronomía de ondas gravitatorias. Por primera vez se han detectado no una, sino dos nuevas colisiones de objetos astronómicos masivos. La novedad no radica en que hayan sido dos, sino en que sean del mismo tipo y que este no haya sido observado hasta el momento.

En efecto, en ambos casos se trata de la fusión (aunque quizás convenga mejor aquí la palabra "desgarrador encuentro") de un agujero negro con una estrella de neutrones. En la primera de las dos colisiones (nombre en clave GW200105), el agujero negro tenía unas 10 veces la masa del Sol y la estrella de neutrones era el doble de masiva que la nuestra. En la segunda (GW200115), ambos objetos eran un poco más pequeños. Lo que se supone que ocurre en estos casos es que la estrella de neutrones acaba siendo "desgajada" y sus restos terminan esparcidos en órbita en torno al agujero negro. A pesar de lo grandes que nos puedan parecer, su diámetro apenas supera el área metropolitana de Madrid.


¡Ojo! Esto no es astronomía tradicional. Aquí no estamos trabajando con luz, sino con la medición de sutilísimas perturbaciones del espacio-tiempo. Cuando se trata de la primera, contamos con cientos, quizás miles de sensores (telescopios, satélites, etc.) para captar la información que nos llega. En la astrofísica de ondas gravitatorias, apenas contamos con un puñado de instrumentos de detección. Quizás los más famosos son Ligo (en EEUU) y Virgo (en Italia). Pues bien, estos tres dispositivos (Ligo está compuesto, a su vez, de dos) detectaron, en enero de 2020 (sí, antes de la pandemia que todos queremos dejar atrás), sendos eventos cataclísmicos, los cuales acontecieron con apenas unos días de diferencia. Pero… un momento: ¿no se habían descubierto esta semana?

No exactamente. Lo que ha ocurrido en estos pasados días ha sido la verificación de los dos sucesos. ¿Cómo? ¿Casi un año y medio después? ¿Por qué? Muy sencillo. Todo tiene que ver la palabra que hemos usado previamente: "sutilísimas". Así, es: la señal que deja el paso de una onda gravitatoria cuando permea la Tierra es tan imperceptible que es necesario realizar complejísimos análisis numéricos y computacionales para revelar la existencia de un suceso astronómico real. La señal analizada no es otra que la variación de la distancia existente entre dos espejos, medida con la precisión de un rayo de luz láser y con una frecuencia asombrosa, lo cual se traduce en terabytes y terabytes de información. Cuando se produce un incidente cósmico como el descrito, este deja una huella en el firmamento que nosotros "padecemos" millones de años después (900 en este caso) como un efecto acordeón en el espacio-tiempo. Luego necesitamos otro año y pico de cálculos y cálculos para ratificarla.

La verdad sea dicha, esta no ha sido la primera vez que se produce una detección de este tipo, pero sí es la primera vez que se tiene certeza casi total. En 2019 se hallaron dos sucesos parecidos pero se descartaron por prudencia. En la astrofísica de ondas gravitatoria es muy importante la relación señal-ruido. Si esta no supera un umbral determinado (por otro lado, muy exigente), un evento se descarta sin miramiento. En estas dos fusiones recientes, esta relación era excepcionalmente buena (¡y a pesar de ello, ha llevado 18 meses identificarla!).

Alberto Corbi

Alberto Corbi

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