Se ha confirmado por primera vez que los agujeros negros que devoran estrellas de neutrones son la fuente de ondas gravitacionales

Hace aproximadamente mil millones de años, dos de las cosas más extremas del universo chocaron entre sí.

La explosión del vórtice de la muerte de una estrella de neutrones en un agujero negro produjo ondas gravitacionales, ondas creadas en momentos antes de que dos grandes masas chocaran.

Ahora, por primera vez, un equipo internacional ha detectado una estrella de neutrones tragada por un agujero negro en un estudio publicado hoy en Cartas de revistas astrofísicas.

Usando el Observatorio de Ondas Gravitacionales Láser Avanzado (LIGO) en los Estados Unidos y el detector Virgo en Italia, el equipo detectó no uno sino dos eventos con 10 días de diferencia.

El 5 de enero de 2020, detectaron la fusión de una estrella de neutrones del doble de la masa del Sol con un agujero negro nueve veces mayor.

Luego, el 15 de enero de 2020, el equipo detectó una colisión ligeramente más ligera entre una estrella de neutrones una vez y media la masa del Sol y un agujero negro cinco veces más grande.

Las afirmaciones complementan la trifecta

Los dos nuevos descubrimientos confirmados completan la trilogía de eventos que produjeron ondas gravitacionales, dijo Susan Scott, astrofísica de la Universidad Nacional de Australia y miembro del equipo LIGO.

En 2015, el equipo de LIGO descubrió ondas gravitacionales creadas por Fusionando dos agujeros negros.

Dos años después, los equipos de LIGO y Virgo descubrieron colisión de una estrella de neutrones por primera vez.

Detector LIGO en Luisiana
El detector LIGO en Louisiana recogió ondas gravitacionales de dos colisiones entre una estrella de neutrones y un agujero negro en enero de 2020. (

LEGO / Instituto de Tecnología de California

)

Luego, en 2019, el equipo Sugerencias detectadas Pensaron que era un agujero negro que se tragaba una estrella de neutrones.

Pero el profesor Scott dijo que ese evento nunca fue confirmado.

“Realmente no lo sabremos con certeza porque las audiencias eran demasiado bajas para decirlo, pero creemos que podría haber sido”, dijo.

Las ondas gravitacionales llevan la historia del universo

Las estrellas de neutrones son las estrellas más pequeñas y densas del universo.

Se forman cuando una estrella gigante se queda sin energía y colapsa, aplastando sus electrones y protones en neutrones.

“[They’re] “Está hecho de un material muy denso, por lo que es muy extraño y misterioso para nosotros”, dijo el profesor Scott, quien también es el investigador principal de Osgrave.

En los sistemas estelares binarios, las estrellas de neutrones y los agujeros negros se orbitan entre sí y eventualmente chocan, produciendo ondas gravitacionales que ondulan a través del espacio y el tiempo a la velocidad de la luz.

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Los detectores LIGO y Virgo pueden detectar estas pequeñas vibraciones usando láseres que viajan a través de tubos verticales.

Las ondas gravitacionales son como un libro de historia con información sobre su origen, incluidas las masas de estrellas y los agujeros negros que generan.

“Sorprendentemente, la información sobre esta materia tan extrema y exótica está impresa en las ondas gravitacionales que observamos”, dijo el coautor del estudio Rory Smith, astrofísico de la Universidad de Monash.

Al analizar las masas codificadas en ondas gravitacionales, el equipo pudo confirmar las colisiones de las dos estrellas de neutrones y el agujero negro.

Estos eventos son importantes para saber cómo evolucionó el universo porque permiten vislumbrar el pasado.

“Actuamos como paleontólogos y reunimos el ciclo de vida de las estrellas y los entornos en los que se forman. Eso, a su vez, nos dice algo sobre cómo evolucionó el universo”.

resolviendo el tejido del universo

El profesor Scott dijo que el descubrimiento ayudará a los científicos a comprender cómo las estrellas de neutrones y los agujeros negros se unen en primer lugar.

Podría ayudar a los investigadores a tener una idea más clara de la materia que forma las estrellas más densas del universo.

“Al estudiar estas colisiones, podemos abrir una ventana hacia este material nuclear muy denso”, dijo el profesor Scott.

El Dr. Smith dijo que la detección de estas colisiones podría remodelar nuestra comprensión de los agujeros negros y eventualmente conducir a nuevas preguntas en física.

“Si podemos aprender sobre la estructura de una estrella de neutrones con ondas gravitacionales, esperamos aprender algo nuevo sobre los agujeros negros que nos dará una nueva comprensión de la física”, dijo.

“Esta es una especie de santo grial en nuestro campo”.

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