El astrofísico Chris Fryer disfrutaba de una velada con amigos el 25 de agosto de 2017, cuando recibió la noticia de una detección de ondas gravitacionales por parte de LIGO, el Observatorio de ondas gravitacionales del interferómetro láser. El evento pareció ser una fusión de dos estrellas de neutrones, una especialidad del equipo de astrofísicos del Laboratorio Nacional de Los Alamos que dirige Fryer. Mientras se desarrollaba el distante cataclismo cósmico, Nuevos datos de observación estaban llegando a partir de la observación, solo el quinto publicado desde que el observatorio comenzó a operar hace casi dos años.

"Tan pronto como escuché la noticia, Sabía que comprender todas las implicaciones requeriría el aporte de una amplia conjunto multidisciplinario de científicos, "dijo Fryer, quien dirige el Centro de Astrofísica Teórica de Los Alamos. Colegas de Fryer, Ryan Wollaeger y Oleg Korobkin, describió una serie de cálculos de transporte de radiación y se les dio prioridad a las supercomputadoras de Los Alamos para ejecutarlos. "En unas pocas horas, estábamos en funcionamiento ".

Pronto descubrieron que los datos de LIGO mostraban más masa expulsada de la fusión de la que contaban las simulaciones. Otros investigadores de Los Alamos comenzaron a procesar datos de una variedad de telescopios que capturaban ópticas, ultravioleta, radiografía, y señales de rayos gamma en observatorios de todo el mundo (y en el espacio) que se habían dirigido rápidamente a la ubicación general del descubrimiento de LIGO.

Los teóricos modificaron sus modelos y, para su deleite, Los nuevos datos de LIGO confirmaron que los elementos pesados ​​más allá del hierro se formaron mediante el proceso r (proceso rápido) en la fusión de estrellas de neutrones. La observación de ondas gravitacionales estaba teniendo un gran impacto en la teoría.

También notaron rápidamente que, segundos después del tiempo de las ondas gravitacionales, la nave espacial Fermi informó de un estallido de rayos gamma de la misma parte del cielo. Esta es la primera vez que se detecta una fuente de ondas gravitacionales de cualquier otra forma. Confirma la predicción de Einstein de que las ondas gravitacionales viajan a la misma velocidad que los rayos gamma:la velocidad de la luz.

Cuando las estrellas de neutrones chocan

La emisión de ondas gravitacionales y el estallido electromagnético relacionado provienen de la fusión de dos estrellas de neutrones en una galaxia llamada NGC 4993, a unos 130 millones de años luz de distancia en la constelación de Hydra. Las estrellas de neutrones son los restos aplastados de estrellas masivas que una vez explotaron en tremendas explosiones conocidas como supernovas.

Con masas 10 y 20 por ciento mayores que las del sol y una huella del tamaño de Washington, CORRIENTE CONTINUA., las estrellas de neutrones giraban unas alrededor de otras hacia su desaparición, girando cientos de veces por segundo. Mientras se acercaban como una patinadora sobre hielo girando tirando de sus brazos, su atracción gravitacional mutua rompió las estrellas en un destello de alta energía llamado estallido corto de rayos gamma y emitió la señal de onda gravitacional reveladora. Aunque se ha teorizado durante mucho tiempo que las explosiones cortas de rayos gamma se producen a través de fusiones de estrellas de neutrones, este evento, con observaciones de rayos gamma y ondas de gravedad, proporciona la primera evidencia definitiva.

Con la interdisciplinariedad de Los Alamos, experiencia multicientífica, el equipo de Los Alamos estaba preparado y listo para tal evento. El investigador de laboratorio Oleg Korobkin es el autor principal de la teoría en un artículo publicado ayer en Science, mientras que Ryan Wollaeger del laboratorio es el segundo autor de teoría en un artículo publicado ayer en Naturaleza .

Más allá de ese trabajo teórico, aunque, Los científicos de Los Alamos participaron en una amplia gama de observaciones, astronomía, y tareas de análisis de datos en apoyo del descubrimiento de estrellas de neutrones LIGO. Debido a que la misión principal del Laboratorio se centra en las reservas nucleares de la nación, Los Alamos mantiene una profunda experiencia en física nuclear y su prima astrofísica, la física del transporte de radiación, análisis de los datos, y los códigos de computadora que ejecutan simulaciones nucleares masivas en supercomputadoras líderes en el mundo. En otras palabras, el Laboratorio es un socio lógico para extender los descubrimientos de LIGO a teorías y modelos y para confirmar las conclusiones sobre lo que descubre el observatorio.