A principios de este año, un equipo internacional de científicos anunció la segunda detección de una señal de ondas gravitacionales de la colisión de dos estrellas de neutrones. El evento, llamado GW190425, es desconcertante:la masa combinada de las dos estrellas de neutrones es mayor que la de cualquier otro sistema binario de estrellas de neutrones observado. La masa combinada es 3,4 veces la masa de nuestro sol.

Una estrella de neutrones binaria tan masiva nunca se había visto en nuestra galaxia, y los científicos han estado desconcertados por cómo pudo haberse formado, hasta ahora. Un equipo de astrofísicos del Centro de Excelencia ARC para el Descubrimiento de Ondas Gravitacionales (OzGrav) cree que podrían tener la respuesta.

Las estrellas de neutrones binarias emiten ondas gravitacionales (ondas en el espacio-tiempo) mientras se orbitan entre sí, y los científicos pueden detectar estas ondas cuando las estrellas de neutrones se fusionan. Las ondas gravitacionales contienen información sobre las estrellas de neutrones, incluidas sus masas.

Las ondas gravitacionales del evento cósmico GW190425 hablan de una binaria de estrella de neutrones más masiva que cualquier binaria de estrella de neutrones observada anteriormente. ya sea a través de la astronomía de ondas de radio o de ondas gravitacionales. Un estudio reciente dirigido por OzGrav Ph.D. La estudiante Isobel Romero-Shaw de la Universidad de Monash propone un canal de formación que explica tanto la alta masa de este binario como el hecho de que sistemas similares no se observan con técnicas tradicionales de radioastronomía.

Romero-Shaw dice:"Proponemos que GW190425 se formó a través de un proceso llamado 'transferencia de masa BB de caja inestable, "un procedimiento que se definió originalmente en 1981. Comienza con una estrella de neutrones que tiene un socio estelar:una estrella de helio (He) con un núcleo de carbono-oxígeno (CO). Si la parte de helio de la estrella se expande lo suficiente como para engullir la estrella de neutrones, esta nube de helio termina empujando el binario más cerca antes de que se disipe. El núcleo de carbono-oxígeno de la estrella luego explota en una supernova y colapsa en una estrella de neutrones ".

Las estrellas de neutrones binarias que se forman de esta manera pueden ser significativamente más masivas que las observadas a través de ondas de radio. También se fusionan muy rápido tras la explosión de la supernova, lo que hace que sea poco probable que se capturen en estudios de radioastronomía.

"Nuestro estudio señala que el proceso de transferencia de masa de BB en un caso inestable podría ser la forma en que se formó el sistema estelar masivo, "dice Romero-Shaw.

Los investigadores de OzGrav también utilizaron una técnica desarrollada recientemente para medir la excentricidad del binario:cuánto se desvía la forma orbital del sistema estelar de un círculo. Sus hallazgos son consistentes con la transferencia de masa de BB de caso inestable.

Los detectores de ondas gravitacionales terrestres actuales no son lo suficientemente sensibles para precisamente medir la excentricidad; sin embargo, futuros detectores, como el detector espacial LISA, previsto para su lanzamiento en 2034, permitirá a los científicos sacar conclusiones más precisas.