Un choque de estrellas visto como nunca
En un hecho inédito para la astronomía, se lograron detectar ondas gravitacionales originadas por la colisión de dos estrellas de neutrones a 130 millones de años de luz de la Tierra. Las ondas gravitacionales, que hasta hace poco más de un año eran solo teoría, pasaron ahora a convertirse en información valiosa para entender el devenir del Cosmos.
Ilustración: ligo.org
Hace 130 millones de años ocurría un hecho bestial en una galaxia de la Constelación de La Hidra. Dos estrellas de neutrones que giraban apareadas, aproximándose una a la otra, con el correr de milenios y milenios, chocaron. Si bien esos dos cuerpos representaban la última etapa en la vida de una estrella, en sus no más de 20 kilómetros de diámetro concentraban materia a una densidad inimaginable, de tal forma que una gota de esa materia podría pesar cien millones de toneladas en nuestro planeta.
Cuando chocaron, la explosión dejó escapar parte de la masa de esas estrellas generando un tipo de ondas que deformaron el tiempo y el espacio a su paso, con mayor intensidad en las inmediaciones del barrio estelar y con menor intensidad a medida que se alejaban, marchando a la velocidad de luz. Esas ondas gravitacionales fueron postuladas de manera teórica por Albert Einstein en 1916 a través de su Teoría de General de la Relatividad y su existencia fue demostrada hace poco más de un año por LIGO, siglas de Observatorio de Interferometría Láser de Ondas Gravitacionales, con sede en los Estados Unidos. El trabajo científico que acompañó los anuncios fue publicado en la revista Physical Review Letters en febrero de 2016.
La colisión de estrellas de neutrones fue detectada, vista y registrada el 17 de agosto pasado, en un detalle inédito para la historia de la astrofísica, y se dio a conocer ayer a través de una conferencia de prensa junto a la publicación de una serie de artículos científicos en las revistas Science, Physical Review Letters y Nature donde se presentan los conocimientos generados a partir de este avistaje.
Los humanos, su ciencia y su tecnología estuvieron a la altura del soberbio espectáculo cósmico. Los detectores de ondas gravitacionales de LIGO ubicados en Luisiana y Washington, y un detector equivalente del observatorio Virgo, de Pisa, Italia, estaban escrutando el cielo a la espera de una señal, como es su función. La señal fue inequívoca por la mañana del 17 de agosto. «Apenas sonó la alarma ya sabíamos lo que era», afirma Mario Díaz, uno de los tres astrofísicos argentinos que integra el proyecto LIGO, y que está de paso por Buenos Aires como Profesor Visitante del Departamento de Física de Exactas UBA. «Llevó minutos saber lo que era porque en la detección está establecido el tipo de fuente. A los dos segundos del primer registro, lo detectó el Fermi, que es el satélite de rayos gamma de la NASA, y ahí mismo salió la alerta a todos los observatorios del mundo. Fueron 60 equipos de astrónomos, aparte del LIGO, los que participaron, incluyendo el observatorio Pierre Auger, en Mendoza», detalla Díaz.
Los mensajeros múltiples, la novedad
Las señales que llegaron hasta la Tierra de aquella colisión tan lejana en el tiempo y el espacio, duraron 100 segundos, ese fue el lapso con que contaron los equipos para establecer los primeros registros. El Fermi, que detecta rayos gamma, activó sus sensores porque, justamente, a la colisión se sumó un estallido de rayos gamma, regalando un componente visible al de las ondas gravitacionales. Lo distintivo de este fenómeno es que pudo ser observable en todo el espectro electromagnético: rayos gamma, rayos x, ondas de radio, luz visible, infrarrojo junto a las «nuevísimas» ondas. O sea, es la primera vez que se puede «mirar» un evento de este tipo con los ojos de la radiación electromagnética y de las ondas gravitacionales, estrategia que pasó a denominarse «observación de mensajeros múltiples».
«Fue un evento nunca antes visto, totalmente novedoso», explica Díaz. «Es una especie de ejemplo de libro de texto de astrofísica relativista. Hasta el momento sabíamos que existen sistemas binarios de estrellas de neutrones dando vueltas, muy cerca, una de la otra. Hay una docena de esas en la galaxia. Esas que conocemos más, que están en nuestra galaxia, van a tardar unos 300 millones de años en chocar, pero por suerte encontramos un par que colisionaron antes», explica el astrofísico cordobés.
Los saberes que se abren a partir de esta observación recién empiezan a despertarse, dicen desde LIGO. Entre los conocimientos que permitió inferir este choque de estrellas, cuenta la confirmación de que elementos como el oro y el platino tienen origen en este tipo de explosiones, o también el establecimiento de parámetros alternativos al corrimiento del espectro al rojo para determinar la velocidad de la expansión del Universo. Pero a la hora de determinar la novedad del día, Díaz va a la esencia: «Es que como que la astronomía de ondas gravitacionales hubiera cumplido la mayoría de edad. En muy poco tiempo, de no ser una rama de la astronomía pasó a ser una de las grandes ramas de la astronomía y todo el mundo está muy interesado en lo que se puede observar y saber a partir de ella», afirma. Y lo que más le entusiasma (a él y a todo el colectivo astronómico) es todo lo que queda por entender: «Como todavía no existe suficiente sensibilidad en los sensores no sabemos qué quedó después el choque. ¿Habrá quedado una estrella de neutrones más pesada? ¿Un agujero negro? ¿Cuánta masa se eyectó? ¿De qué características? A partir de ahora, muchos científicos van a tratar de hacer simulaciones, hay mucho trabajo para hacer, esto le va a dar un impulso enorme al área de la astrofísica relativista teórica».
¿Qué permite el estudio de la información que emiten estos fenómenos? Díaz no duda de la relevancia: «Entender la evolución de las estrellas, detalles como cuán metálicas son las estrellas que se mueren en el universo. Las estrellas de neutrones, las enanas blancas, los agujeros negros son cadáveres de estrellas… Yo llamo necrología estelar a estos estudios, y ahora estamos en un camino muy preciso que nos puede permitir saber cómo evoluciona el universo y, por supuesto, qué pasará con nosotros”, cierra el astrofísico.
Coloquio en Exactas UBA
El astrofísico Mario Díaz, director del Center for Gravitational Wave Astronomy de la Universidad de Texas, dictará el coloquio «Crónica de una búsqueda esperada: la primera kilonova» el 24 de octubre a las 17.00 en el Pabellón 1 de Ciudad Universitaria. Díaz está ahora en Buenos Aires como Profesor Visitante del Departamento de Física de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA. Explica que «en este coloquio voy a narrar la historia de este descubrimiento, incluyendo la participación de astrónomos y observatorios argentinos en el evento, describir sus características, comparar predicciones con resultados, y reflexionar sobre el futuro de la disciplina». La actividad es de concurrencia libre y gratuita.
