El 17 de agosto 2017, Los científicos hicieron historia con la primera observación directa de una fusión entre dos estrellas de neutrones. Fue el primer evento cósmico detectado tanto en ondas gravitacionales como en todo el espectro de luz, desde los rayos gamma hasta las emisiones de radio.

El impacto también creó una kilonova, una explosión turbocargada que instantáneamente forjó varios cientos de planetas en oro y platino. Las observaciones proporcionaron la primera evidencia convincente de que las kilonovas producen grandes cantidades de metales pesados, un hallazgo predicho por la teoría desde hace mucho tiempo. Los astrónomos sospechan que todo el oro y el platino de la Tierra se formaron como resultado de antiguas kilonovas creadas durante las colisiones de estrellas de neutrones.

Según datos del evento de 2017, detectado por primera vez por el Observatorio de ondas gravitacionales del interferómetro láser (LIGO), Los astrónomos comenzaron a ajustar sus suposiciones sobre cómo debería aparecer una kilonova para los observadores terrestres. Un equipo dirigido por Eleonora Troja, un científico investigador asociado en el Departamento de Astronomía de la Universidad de Maryland, reexaminaron los datos de un estallido de rayos gamma detectado en agosto de 2016 y encontraron nueva evidencia de una kilonova que pasó desapercibida durante las observaciones iniciales.

El Observatorio Swift Neil Gehrels de la NASA comenzó a rastrear el evento de 2016, llamado GRB160821B, minutos después de que fue detectado. La captura temprana permitió al equipo de investigación recopilar nuevos conocimientos que faltaban en las observaciones de kilonova del evento LIGO, que no comenzó hasta casi 12 horas después de la colisión inicial. Troja y sus colegas informaron estos nuevos hallazgos en la revista. Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society el 27 de agosto 2019.

"El evento de 2016 fue muy emocionante al principio. Estaba cerca y era visible con todos los telescopios importantes, incluido el telescopio espacial Hubble de la NASA. Pero no coincidió con nuestras predicciones:esperábamos ver que la emisión infrarroja se volviera cada vez más brillante durante varias semanas. "dijo Troja, quien también tiene una cita en el Goddard Space Flight Center de la NASA. "Diez días después del evento, apenas quedaba señal. Todos estábamos tan decepcionados. Luego, Un año después, ocurrió el evento LIGO. Observamos nuestros datos antiguos con nuevos ojos y nos dimos cuenta de que efectivamente habíamos capturado una kilonova en 2016. Fue una combinación casi perfecta. Los datos infrarrojos para ambos eventos tienen luminosidades similares y exactamente la misma escala de tiempo ".

Las similitudes entre los dos eventos sugieren que la kilonova de 2016 también resultó de la fusión de dos estrellas de neutrones. Las kilonovas también pueden resultar de la fusión de un agujero negro y una estrella de neutrones, pero se desconoce si tal evento produciría una firma diferente en rayos X, infrarrojo, observaciones de luz óptica y de radio.

Según Troja, la información recopilada del evento de 2016 no contiene tantos detalles como las observaciones del evento LIGO. Pero la cobertura de esas primeras horas, que faltaba en el registro del evento LIGO, reveló nuevos conocimientos importantes sobre las primeras etapas de una kilonova. Por ejemplo, el equipo pudo ver por primera vez el nuevo objeto que quedó después de la colisión, que no era visible en los datos de eventos de LIGO.

"El remanente podría ser un altamente magnetizado, estrella de neutrones hipermasiva conocida como magnetar, que sobrevivió a la colisión y luego colapsó en un agujero negro, "dijo Geoffrey Ryan, becario postdoctoral del premio Joint Space-Science Institute (JSI) en el Departamento de Astronomía de la UMD y coautor del artículo de investigación. "Esto es interesante, porque la teoría sugiere que una magnetar debería ralentizar o incluso detener la producción de metales pesados, que es la fuente última de la firma de luz infrarroja de una kilonova. Nuestro análisis sugiere que los metales pesados ​​de alguna manera pueden escapar de la influencia de enfriamiento del objeto remanente ".

Troja y sus colegas planean aplicar las lecciones que aprendieron para reevaluar eventos pasados, al mismo tiempo que mejoran su enfoque para futuras observaciones. Se han identificado varios eventos candidatos con observaciones de luz óptica, pero Troja está más interesado en eventos con una fuerte firma de luz infrarroja, el indicador revelador de la producción de metales pesados.

"La señal infrarroja muy brillante de este evento posiblemente la convierte en la kilonova más clara que hemos observado en el universo distante, ", Dijo Troja." Estoy muy interesado en cómo cambian las propiedades de kilonova con diferentes progenitores y restos finales. A medida que observamos más de estos eventos, podemos aprender que hay muchos tipos diferentes de kilonovas, todas en la misma familia, como es el caso de los muchos tipos diferentes de supernovas. Es muy emocionante dar forma a nuestro conocimiento en tiempo real ".