Un grup d'investigadors de la UIB contribueix a la localització de la fusió de dues estrelles de neutrons

És la primera vegada que s'observa un fenomen simultàniament mitjançant ones gravitatòries i electromagnètiques

Moment de la fusió d'estrelles de neutrons, que obre una nova època de l'astronomia. / NASA

A partir dels resultats d'un conjunt de més de 70 experiments astronòmics arreu del món s'ha pogut anunciar aquest dilluns la detecció d'un cataclisme còsmic que no s'havia observat mai: la fusió de dues estrelles de neutrons. A més de ser la primera vegada que s'observa aquest fenomen, també és el primer cop que es detecta un esdeveniment astronòmic mitjançant els nous detectors d'ones gravitatòries i, al mateix temps, els telescopis convencionals que recullen ones electromagnètiques.

La detecció d'ones gravitatòries va tenir lloc el 17 d'agost a les 14.41 h al parell de detectors LIGO, situats a Washington i a Louisiana, i també al detector VIRGO, situat prop de Pisa, a Itàlia. El senyal que van captar els tres sistemes va durar 100 segons, una autèntica eternitat, comparat amb els quatre senyals captats fins ara, procedents de la fusió de forats negres i cap dels quals no superava els dos segons.

La interpretació d'aquest senyal indica que els dos estels de neutrons, d'entre 1,1 i 1,6 masses solars, van girar l'un al voltant de l'altre cada vegada més a prop, cada vegada més ràpid, i que just abans de la col·lisió es van accelerar fins a una tercera part de la velocitat de la llum. La violència d'aquesta fusió va deformar l'espai circumdant i aquesta deformació es va propagar en forma d'ones gravitatòries.

Poc després de l’arribada de les ones gravitatòries, telescopis de tot el món van començar a detectar senyals en tot l'espectre electromagnètic: raigs gamma, raigs X, llum visible, infraroja i ones de ràdio. Aquests senyals es van originar com a conseqüència de la brutalitat de la col·lisió, durant la qual es va produir una explosió coneguda com a quilonova, que entre altres tipus de radiació electromagnètica va donar lloc a una mena de bola de foc de raigs gamma.

Grups de la Universitat de les Illes Balears i de la Universitat de València, així com el superordinador Mare Nostrum del Centre de Supercomputació de Barcelona, han contribuït a l'anàlisi del senyal d'ones gravitatòries, mentre que científics de l'Institut d'Estudis Espacials de Catalunya i de l'Institut de Física d'Altes Energies, situat al campus de Bellaterra, han col·laborat en la detecció i l'anàlisi dels senyals electromagnètics. Justament la feina del grup de les Illes Balears ha contribuït a la localització d'aquest cataclisme còsmic, que va succeir fa 130 milions d’anys a la galàxia NGC 4993, descoberta el 1789 per l’astrònom britànic William Herschel i situada a 130 anys llum de la Terra.

Grups científics de Catalunya i Balears han col·laborat en l'anàlisi d'ones gravitatòries

“L’observació d’aquest esdeveniment és una fita històrica –afirma Alícia Sintes, investigadora de la Universitat de les Illes Balears i coordinadora d’un dels quatre grups d’anàlisi de dades de l’observatori LIGO–, serà un dels esdeveniments més estudiats durant molts anys”. El descobriment marca l’inici de l’anomenada astrofísica de multimissatgers, perquè permet combinar senyals d’ones gravitatòries i electromagnètiques per generar, així, una gran quantitat de coneixement. En aquest cas, l’abundància de dades sobre aquest cataclisme ha permès, d’entrada, confirmar un cop més la teoria de la relativitat general d’Einstein i validar models de fusió d’estrelles de neutrons. També ha possibilitat la confirmació, per una nova via independent de les anteriors, del valor de la constant de Hubble, un paràmetre que indica el ritme a què s’expandeix l’Univers. Per tant, “aquesta observació inaugura també la cosmologia d’ones gravitatòries”, confirma Sintes. A més, l’anàlisi electromagnètica ha detectat traces d’elements pesants com l’or i el platí, de manera que també s’ha generat informació capital per resoldre el misteri pendent des de fa dècades de saber on es formen la meitat de tots els elements químics més pesants que el ferro observats a l’Univers.

Què és una estrella de neutrons?

Quan un estel mor poden passar coses molt estranyes. Els estels poc massius senzillament es van apagant i es converteixen en nanes marrons, uns objectes semblants a planetes gasosos com Júpiter. Els estels com el nostre Sol acaben habitualment com a nanes blanques, unes esferes de plasma poc brillants. Els estels més grossos, d’entre 10 i 30 masses solars, poden donar lloc a les estrelles de neutrons, un tipus d’estel format gairebé només per aquestes partícules subatòmiques que és especialment petit i compacte: són objectes d’uns 10 quilòmetres de radi que poden arribar a tenir una massa com la del Sol. Això vol dir que un didalet d’estrella de neutrons pot pesar mil milions de tones, l’equivalent a 4.000 vaixells transatlàntics.

Etiquetes

Més continguts de