En agosto de 2017, se produjo un gran avance cuando los científicos del Observatorio de ondas gravitacionales con interferómetro láser (LIGO) detectaron ondas gravitacionales que se creían que eran causadas por la colisión de dos estrellas de neutrones. Esta fuente, conocida como GW170817 / GRB, fue el primer evento de onda gravitacional (GW) que no fue causado por la fusión de dos agujeros negros, e incluso se cree que condujo a la formación de uno.
Como tal, los científicos de todo el mundo han estado estudiando este evento desde entonces para aprender lo que pueden de él. Por ejemplo, según un nuevo estudio dirigido por el Instituto Espacial McGill y el Departamento de Física, GW170817 / GRB ha mostrado un comportamiento bastante extraño desde que las dos estrellas de neutrones colisionaron en agosto pasado. En lugar de atenuarse, como se esperaba, se ha ido haciendo cada vez más brillante.
El estudio que describe los hallazgos del equipo, titulado "Brillo de la emisión de rayos X de GW170817 / GRB 170817A: más evidencia de un flujo de salida", apareció recientemente en The Astrophysical Journal Letters. El estudio fue dirigido por John Ruan del Instituto Espacial de la Universidad McGill e incluyó miembros del Instituto Canadiense de Investigación Avanzada (CIFAR), la Universidad Northwestern y el Instituto Leicester para la Observación del Espacio y la Tierra.
En aras de su estudio, el equipo se basó en los datos obtenidos por el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA, que mostraron que el remanente se ha iluminado en las longitudes de onda de radio y rayos X en los meses posteriores a la colisión. Como dijo Daryl Haggard, astrofísico de la Universidad McGill cuyo grupo de investigación dirigió el nuevo estudio, en un reciente comunicado de prensa de Chandra:
"Por lo general, cuando vemos una breve explosión de rayos gamma, la emisión del chorro generado se vuelve brillante durante un breve período de tiempo, ya que se estrella contra el medio circundante y luego se desvanece cuando el sistema deja de inyectar energía en el flujo de salida. Este es diferente; definitivamente no es un avión simple, simple y angosto ".
Además, estas observaciones de rayos X son consistentes con los datos de ondas de radio reportados el mes pasado por otro equipo de científicos, quienes también indicaron que continuaron mejorando durante los tres meses posteriores a la colisión. Durante este mismo período, los observatorios de rayos X y ópticos no pudieron monitorear GW170817 / GRB porque estaba demasiado cerca del Sol en ese momento.
Sin embargo, una vez que terminó este período, Chandra pudo recopilar datos nuevamente, lo que era consistente con estas otras observaciones. Como John Ruan explicó:
“Cuando la fuente emergió de ese punto ciego en el cielo a principios de diciembre, nuestro equipo de Chandra aprovechó la oportunidad para ver qué estaba pasando. Efectivamente, el resplandor posterior resultó ser más brillante en las longitudes de onda de rayos X, al igual que en la radio ".
Este comportamiento inesperado ha llevado a un gran revuelo en la comunidad científica, con astrónomos tratando de dar explicaciones sobre qué tipo de física podría estar impulsando estas emisiones. Una teoría es un modelo complejo para las fusiones de estrellas de neutrones conocido como "teoría del capullo". De acuerdo con esta teoría, la fusión de dos estrellas de neutrones podría desencadenar la liberación de un chorro que calienta los restos gaseosos circundantes.
Este “capullo” caliente alrededor del chorro brillaría intensamente, lo que explicaría el aumento de las emisiones de rayos X y ondas de radio. En los próximos meses, seguramente se realizarán observaciones adicionales en aras de confirmar o negar esta explicación. Independientemente de si la "teoría del capullo" se mantiene o no, todos los estudios futuros seguramente revelarán mucho más sobre este misterioso remanente y su extraño comportamiento.
Como lo indicó Melania Nynka, otra investigadora postdoctoral de McGill y coautora del artículo, GW170817 / GRB presenta algunas oportunidades verdaderamente únicas para la investigación astrofísica. "Esta fusión de estrellas de neutrones es diferente a todo lo que hemos visto antes", dijo. "Para los astrofísicos, es un regalo que parece seguir dando".
No es exagerado decir que la primera detección de ondas gravitacionales, que tuvo lugar en febrero de 2016, ha llevado a una nueva era en astronomía. Pero la detección de dos estrellas de neutrones que colisionaron también fue un logro revolucionario. Por primera vez, los astrónomos pudieron observar tal evento tanto en ondas de luz como en ondas gravitacionales.
Al final, la combinación de tecnología mejorada, metodología mejorada y una cooperación más estrecha entre instituciones y observatorios está permitiendo a los científicos estudiar fenómenos cósmicos que alguna vez fueron meramente teóricos. ¡Mirando hacia el futuro, las posibilidades parecen casi ilimitadas!
