Los acontecimientos que se dan en el universo no dejan de sorprender a la comunidad científica. Hasta ahora, se habían observado ondas gravitacionales procedentes de la fusión de dos agujeros negros o de dos estrellas de neutrones. Sin embargo, los detectores Virgo (localizado en Italia) y LIGO (con dos instalaciones en Estados Unidos) han captado recientemente la señal de un cataclismo cósmico inédito: la colisión entre agujeros negros y estrellas de neutrones.

Fenómeno repetido en diez días

En su estudio, publicado este martes en The Astrophysical Journal Letters, los expertos explican que se detectaron dos eventos de este tipo en los que un agujero negro y una estrella de neutrones, girando uno alrededor de la otra, se fusionaron en un único objeto compacto. El 5 de enero de 2020, uno de los dos observatorios LIGO (el de Livingston, Luisiana) y el de Virgo (en la Toscana italiana) captaron la primera fusión, llamada GW200105. A partir de la señal de onda gravitacional, averiguaron que se generó a una distancia de 900 millones de años luz de la Tierra y que estaban involucrados un agujero negro de 8,9 masas solares y un objeto compacto menor, una estrella de neutrones, de 1,9 masas solares.

La sorpresa fue aún mayor cuando diez días después, el 15 de enero, los dos detectores de LIGO y el de Virgo captaron una segunda señal de onda gravitacional procedente de la fase de espiral y fusión de un sistema binario similar, bautizada como GW200115. En esta ocasión, la fusión se produjo entre un agujero negro de 5,7 masas solares y de una estrella de neutrones de 1,5 masas solares a una distancia de 1.000 millones de años luz de nuestro planeta.

“Los pares de agujero negro y estrella de neutrones fueron de hecho para los astrónomos el ‘sistema binario perdido’. Con este nuevo descubrimiento, podemos finalmente comenzar a entender cómo muchos de esos sistemas existen, con qué frecuencia se fusionan, y por qué no hemos visto todavía ejemplos en la Vía Láctea”, añade en declaraciones a la Agencia Sinc Astrid Lamberts, investigadora del CNRS y miembro de la colaboración científica entre LIGO y Virgo que captó las señales.

Llamarada de radiación electromagnética

Otra prueba de la detección de un sistema mixto de una estrella de neutrones y un agujero negro podría ser la detección de radiación electromagnética junto con las ondas gravitacionales. De hecho, si las masas de los dos objetos compactos son similares, la estrella de neutrones, mientras se acerca al agujero negro, estaría sujeta a tales fuerzas de marea que se fragmentaría. En este caso, además de las emisiones gravitatorias, se podría también observar una llamarada espectacular de radiación electromagnética, debido a la desintegración de la materia estelar alrededor del agujero negro.

Esto es poco probable que ocurriera con GW200105 o GW200115, ya que, en ambos casos, el agujero negro era mucho más grande que la estrella, con lo que la fusión fue repentina, explica en El País Toni Font, miembro de la colaboración entre LIGO y Virgo: “El agujero negro se traga la estrella entera, de una vez y sin descomponerla antes. Este parece haber sido el caso en los dos eventos que hemos captado”.