Detectan ondas gravitacionales y 'luz' de hace 130 millones de años

Como su nombre indica, poco hay más oscuro en el universo que un agujero negro. Por eso, la fusión de estos sumideros cósmicos es silenciosa e imposible de ver. Pero, ¿qué pasa cuando chocan dos estrellas de neutrones que sí emiten algo parecido a luz? Eso es lo que acaba de detectar un equipo internacional, con la participación del Instituto Astrofísico de Andalucía/CSIC.

El pasado 17 de agosto, el instrumento LIGO (en Estados Unidos) detectaba por quinta vez en la historia ondas gravitacionales. Lo novedoso es que dos segundos después, los satélites Fermi e INTEGRAL detectaban una explosión de rayos gamma. Como resultado, esta semana se publican numerosos artículos que aportan una completa visión del fenómeno, ocurrido en la galaxia NGC 4993, a unos 130 millones de años luz.

Cuando dos estrellas cercanas y que rotan entre sí agotan su combustible, giran la una en torno a la otra cada vez más rápido, atrayéndose más y más. Ese baile termina en colisión, fusión y, eventualmente, en un agujero negro.

Destello de rayos gamma de la fusión de dos estrellas de neutrones

El proceso se denomina kilonova. Se libera una ingente cantidad de energía, pero, en este caso descubierto, eso ocurrió lejos y hace más de 130 millones de años. Semejante cataclismo no era visible hasta ahora. Sabemos de su existencia gracias a que somos capaces de detectar desde hace poco las llamadas ondas gravitacionales. En el choque, se deforma el espacio-tiempo (es lo que en el fondo llamamos gravedad). Esa deformación se propaga por el universo como una onda en la superficie de un estanque cuando se tira una piedra.

Ahora, un telescopio en el Observatorio San Pedro Mártir de México ha podido detectar un destello visible de apenas dos segundos. Hay que precisar que el ojo humano nunca podría verlo, ya que aunque se hable de destello luminoso, la medición es de un flash de rayos gamma, que tienen una frecuencia de onda (potencia) mayor a la de la luz visible.

Lo que sí se pudo ver antes fue una suerte de puntito en el cielo austral. "Tras la detección de la luz óptica con el telescopio robótico Javier Gorosabel, en la estación española BOOTES-5 (México), participamos en una campaña de observación que nos permitió estudiar el fenómeno durante 15 días cubriendo desde el ultravioleta hasta el infrarrojo cercano”, apunta el investigador del CSIC Alberto Castro-Tirado. “Así pudo identificarse esta explosión estelar, esta kilonova, cuyo origen se halla en la fusión de dos estrellas de neutrones”, destaca.

Las estrellas de neutrones son objetos muy compactos y de rápida rotación. Surgen cuando una estrella muy masiva expulsa su envoltura en una explosión. "Hace casi tres décadas se predijo que una fusión de dos estrellas de neutrones produciría un estallido corto de rayos gamma, ondas gravitatorias y una kilonova. Gracias a los estudios de GW170817, ha podido confirmarse este escenario", señala la investigadora del CSIC Christina Thane.

"Hemos observado lo que podría considerarse el testimonio de dos estrellas que, posiblemente, murieron hace unos 10.000 millones de años, pero que nos ha permitido estudiar los elementos pesados que se forman en estos entornos y confirmar que la fusión de estrellas de neutrones constituye una de las fuentes de los elementos del proceso rápido (que ocurre en explosiones estelares, formando elementos muy pesados", apunta Thöne.