Gráfico que muestra los puntos de datos del observatorio de ondas gravitacionales LIGO, trazar la frecuencia contra el tiempo. El chirrido de GW170817 en ondas gravitacionales producido por la coalescencia de dos estrellas de neutrones es claramente visible como una secuencia de puntos en una curva ascendente. Después de su fusión, la frecuencia de la onda gravitacional disminuye durante varios segundos (ver la línea de 1843 a 1847 segundos), indica un objeto fusionado con una velocidad de giro decreciente. Van Putten y su equipo calculan que la probabilidad de que esto sea un resultado falso es de alrededor de 1 en 40, 000. Crédito:LIGO / M.H.P.M van Putten &M. Della Valle
Por primera vez, los astrónomos han detectado ondas gravitacionales de una fusión, estrella de neutrones hipermasiva. Los científicos, Maurice van Putten de la Universidad de Sejong en Corea del Sur, y Massimo della Valle del Osservatorio Astronomico de Capodimonte en Italia, publicar sus resultados en Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society : Letras .
Las ondas gravitacionales fueron predichas por Albert Einstein en su Teoría General de la Relatividad en 1915. Las ondas son perturbaciones en el espacio-tiempo generadas por masas que se mueven rápidamente, que se propagan desde la fuente. Para cuando las olas lleguen a la Tierra, son increíblemente débiles y su detección requiere un equipo extremadamente sensible. Los científicos tardaron hasta 2016 en anunciar la primera observación de ondas gravitacionales utilizando el detector del Observatorio de ondas gravitacionales del interferómetro láser (LIGO).
Desde ese resultado seminal, Se han detectado ondas gravitacionales en otras seis ocasiones. Uno de estos, GW170817, resultó de la fusión de dos remanentes estelares conocidos como estrellas de neutrones. Estos objetos se forman después de que estrellas mucho más masivas que el Sol exploten como supernovas, dejando atrás un núcleo de material empaquetado a densidades extraordinarias.
Al mismo tiempo que el estallido de ondas gravitacionales de la fusión, los observatorios detectaron emisiones en rayos gamma, Rayos X, ultravioleta, luz visible, ondas infrarrojas y de radio:una campaña de observación sin precedentes que confirmó la ubicación y la naturaleza de la fuente.
Un gráfico que muestra los recuentos de rayos gamma frente al tiempo, cuyo pico inicial es 1,7 segundos después de la coalescencia final de las dos estrellas de neutrones. Este breve estallido de rayos gamma dura unos tres segundos durante el período en el que la frecuencia de la onda gravitacional disminuye. se muestra en la Figura 1. Crédito:A.M. Goldstein y col. / M.H.P.M. van Putten y M. Della Valle
Las observaciones iniciales de GW170817 sugirieron que las dos estrellas de neutrones se fusionaron en un agujero negro, un objeto con un campo gravitacional tan poderoso que ni siquiera la luz puede viajar lo suficientemente rápido como para escapar de su alcance. Van Putten y della Valle se propusieron comprobar esto, utilizando una técnica novedosa para analizar los datos de LIGO y el detector de ondas gravitacionales Virgo ubicado en Italia.
Su análisis detallado muestra los detectores H1 y L1 en LIGO, que están separados por más de 3, 000 kilómetros, simultáneamente recogió un 'chirrido' descendente que duró alrededor de 5 segundos. Significativamente, este chirrido comenzó entre el final del estallido inicial de ondas gravitacionales y un estallido posterior de rayos gamma. Su baja frecuencia (menos de 1 KHz, reduciendo a 49 Hz) sugiere que el objeto fusionado giró hacia abajo para convertirse en su lugar en una estrella de neutrones más grande, en lugar de un agujero negro.
Hay otros objetos como este, con su masa total que coincide con los pares binarios de estrellas de neutrones conocidos. Pero van Putten y della Valle ya han confirmado su origen.
Van Putten comenta:"Todavía estamos en la era pionera de la astronomía de ondas gravitacionales. Por lo tanto, vale la pena analizar los datos en detalle. Para nosotros, esto realmente valió la pena, y hemos podido confirmar que dos estrellas de neutrones se fusionaron para formar una más grande ".
Astronomía de ondas gravitacionales, y extrayendo los datos de cada detección, dará un paso más el año que viene, cuando el detector japonés de ondas gravitacionales Kamioka (KAGRA) entre en funcionamiento.
