Por primera vez, Los astrónomos han observado en luz visible un evento cósmico cataclísmico que generó ondas gravitacionales detectadas en la Tierra.

El evento fue la fusión de dos estrellas de neutrones en una galaxia a 130 millones de años luz de distancia. La fusión resultó en una explosión similar a una supernova, cuya luz fue observada por primera vez por un equipo de astrónomos del Observatorio Las Campanas de la Carnegie Institution for Science en el norte de Chile.

El gran descubrimiento de la contraparte visible de un evento desencadenante de ondas gravitacionales marca el comienzo de una nueva era en la que los astrónomos pueden estudiar los fenómenos cósmicos utilizando tanto experimentos de ondas gravitacionales como telescopios tradicionales.

El descubrimiento también arroja luz sobre la naturaleza de las fusiones de estrellas de neutrones, y proporciona información sobre el origen de elementos pesados ​​como el oro y el platino, información que durante mucho tiempo ha sido difícil de alcanzar.

El equipo incluye a la becaria Carnegie-Dunlap Maria Drout, junto con astrónomos del Carnegie; la Universidad de California, Santa Cruz; y otras instituciones.

La detección de ondas gravitacionales desencadena la búsqueda de una contraparte visible

Los científicos del Observatorio Gravitacional del Interferómetro Láser (LIGO) y el experimento Virgo detectaron las ondas gravitacionales el 17 de agosto. 2017. Determinaron que la señal era el resultado de una fusión binaria de estrellas de neutrones, la primera, ya que todas las detecciones anteriores fueron de fusiones binarias de agujeros negros.

Si bien los astrónomos no esperan ver una contraparte visible de una fusión binaria de agujeros negros, lo hacen cuando dos estrellas de neutrones se juntan. Entonces, cuando los científicos de LIGO / Virgo redujeron la ubicación del evento a un parche del cielo del sur del tamaño de más de cien lunas llenas, notificaron al equipo de astrónomos y se inició la búsqueda.

Pero, todavía era de día en Chile que, para Drout y sus colegas, significaba una espera de diez horas hasta la puesta del sol. Más, cuando el sol finalmente se puso, el área de búsqueda se acercaba al horizonte.

Según Drout, "Sabíamos que solo teníamos alrededor de una hora al comienzo de la noche para encontrar la fuente antes de que se pusiera, así que tuvimos que actuar rápido ".

Los astrónomos comenzaron a grabar imágenes de galaxias dentro del área objetivo de acuerdo con una cuidadosa estrategia de búsqueda que habían preparado durante el día. Trajeron para llevar tres telescopios en Las Campanas:el Swope y dos telescopios de Magallanes. A medida que obtuvieron imágenes, los colaboradores los compararon con imágenes de archivo de las mismas galaxias.

Después de examinar galaxias en nueve imágenes, Los miembros del equipo intercambiaron una breve serie de mensajes:

"encontre algo

"!"

Los astrónomos habían encontrado lo que estaban buscando:un brillante, objeto con forma de estrella, designado SSS17a. Estaba ubicado en una galaxia identificada como NGC 4993 y no había sido visible en las imágenes de archivo.

Una confirmación adicional provino del análisis dirigido por Drout. Mostró que los aspectos del brillo de SSS17a eran diferentes a cualquier explosión observada previamente por los astrónomos. SSS17a era casi tan brillante como una tenue supernova, pero su brillo disminuyó más rápido que una supernova típica, y se volvió más roja y más fría a un ritmo más rápido que una supernova típica.

El análisis de seguimiento también apoyó la teoría de que la mayoría de los elementos pesados ​​del Universo, como el oro y el platino, se crearon en fusiones de estrellas de neutrones y no en supernovas.

"A medida que seguimos el resplandor de la explosión durante las pocas semanas en las que era visible durante un corto período de tiempo cada noche, "dice Drout, "mostró algunas características clave de ser impulsado por la desintegración radiactiva de estos elementos pesados".

Esto sugiere fuertemente que estos elementos pesados ​​se sintetizaron después de la fusión, resolviendo una pregunta astrofísica de hace décadas sobre cómo se forjaron todos los elementos pesados ​​del Universo.

"Y esto es sólo el principio, ", dice Drout." Esperamos que LIGO y Virgo detecten una docena de fusiones de estrellas de neutrones en la próxima década. Estamos entrando en una nueva era de la astrofísica ".

El evento de onda gravitacional detectado el 17 de agosto de 2017, se identifica como GW170817, y es diferente del evento de fusión de agujeros negros detectado el 14 de agosto, 2017, anunciado en septiembre, e identificado como GW170814.