Nueva detección de ondas gravitacionales, ahora desde agujeros negros ligeros

La distribución de las masas de la fusión de agujeros negros y estrella de neutrones en los seis casos de detección de ondas gravitacionales. En la parte más baja, la reciente detección (LIGO / Caltech / Sonoma State - Aurore Simonnet)

Físicos de los observatorios internacionales LIGO y Virgo registraron por sexta vez ondas gravitacionales: esta vez la fuente fue el evento GW170608, una fusión de dos agujeros negros, que tenían las masas más pequeñas en la historia de la astronomía de ondas gravitacionales, según un comunicado de prensa en el sitio web de la colaboración LIGO.

Las ondas gravitatorias son oscilaciones en el espacio-tiempo, cuya existencia fue predicha por la teoría general de la relatividad. La primera detección que confirmó su existencia se dio en febrero de 2016, 100 años después de las predicciones de Einstein, y recientemente los científicos registraron por primera vez ondas gravitacionales de la fusión de dos estrellas de neutrones.

En la tarde del 8 de junio de 2017, a las 02:01 (UTC), el sistema de interferómetro láser del observatorio de ondas gravitatorias (LIGO) en Livingston, Luisiana, realizó el registro. Después de 7 milisegundos, la señal fue grabada por el segundo interferómetro del Observatorio LIGO en Hanford, Washington. La diferencia en el tiempo de grabación permitió estimar la ubicación de la fuente de señal en la esfera celeste dentro de 520 grados cuadrados. La notificación sobre el registro de la onda fue enviada a varios observatorios para buscar una posible fuente de radiación electromagnética en esta región del cielo. El Observatorio Virgo no registró esta explosión gravitacional, fue puesto en funcionamiento recién el 1 de agosto.

Vista general de la señal GW170608, registrada por los observatorios LIGO (LIGO).   

El análisis de la señal mostró que provenía de un sistema binario de agujeros negros con masas en el rango de 5 a 9 y de 9 a 19 veces la del Sol. Como resultado de la fusión de estos, se formó un nuevo agujero negro con entre 17 y 23 masas solares y un radio de 47 a 63 el del Sol, con aproximadamente 1 masa solar convertida en energía de ondas gravitacionales de acuerdo con la fórmula de Einstein. El valor de desplazamiento al rojo para la fuente de señal es z = 0.04 ~ 0.1, lo que significa que las ondas gravitacionales han alcanzado la Tierra 700 a 1.500 millones de años después de la fusión de los agujeros negros.

Las masas de agujeros negros antes de la fusión pueden dar a los astrónomos información sobre el aspecto de sus estrellas progenitoras. Cuando las estrellas masivas llegan al final de sus vidas, pierden la mayor parte de su masa debido a los vientos estelares causados ​​por la presión de la radiación de la estrella. Mientras más elementos "pesados", como el carbono y el nitrógeno, estén contenidos en una estrella, más masa perderá antes de colapsar en un agujero negro. Por lo tanto, los progenitores en estrella de los agujeros negros que generaron la explosión gravitacional GW170608 podrían contener cantidades relativamente grandes de elementos "pesados" en comparación con las estrellas que formaron agujeros negros más masivos, por ejemplo, en el caso de una explosión gravitacional GW150914.

Hans Huerto

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