En mayo de 2023, poco después de que LIGO (Observatorio de ondas gravitacionales con interferómetro láser) volviera a funcionar para su cuarta serie de observaciones, detectó un señal de onda gravitacional de la colisión de un objeto, probablemente una estrella de neutrones, con un presunto agujero negro que posee una masa entre 2.5 y 4.5 veces mayor que la de nuestro Sol.
Esta señal, llamada GW230529, resulta intrigante para los investigadores porque la masa del agujero negro candidato se encuentra dentro de la llamada brecha de masa entre las estrellas de neutrones más pesadas conocidas, que tienen poco más de dos masas solares, y los agujeros negros más ligeros conocidos, que tienen alrededor de dos masas solares. cinco masas solares. Si bien la señal de ondas gravitacionales por sí sola no puede revelar la verdadera naturaleza de este objeto, las detecciones futuras de eventos similares, especialmente aquellos acompañados de explosiones de luz, podrían ser la clave para responder a la pregunta de qué tan livianos pueden ser los agujeros negros.
La imagen muestra la coalescencia y fusión de un agujero negro con una brecha de masa inferior (superficie gris oscura) con una estrella de neutrones (muy deformada por las mareas debido a la gravedad del agujero negro). Esta imagen fija de una simulación de fusión resalta solo los componentes de menor densidad de la estrella de neutrones, que van desde 60 gramos por centímetro cúbico (azul oscuro) hasta 600 kilogramos por centímetro cúbico (blanco). Su forma pone de relieve las fuertes deformaciones del material de baja densidad de la estrella de neutrones. Crédito de la imagen: Ivan Markin, Tim Dietrich (Universidad de Potsdam), Harald Paul Pfeiffer, Alessandra Buonanno (Instituto Max Planck de Física Gravitacional)
"El último hallazgo demuestra la impresionante capacidad científica de la red de detectores de ondas gravitacionales, que es significativamente más sensible que en la tercera serie de observaciones", dice Jenne Driggers (PhD '15), científica líder en detección en LIGO Hanford en Washington. una de las dos instalaciones, junto con LIGO Livingston en Luisiana, que conforman el Observatorio LIGO.
LIGO hizo historia en 2015 tras realizar la primera detección directa de ondas gravitacionales en el espacio. Desde entonces, LIGO y su detector asociado en Europa, Virgo, han detectado cerca de 100 fusiones entre agujeros negros, algunas entre estrellas de neutrones, así como fusiones entre estrellas de neutrones y agujeros negros. El detector japonés KAGRA se unió a la red de ondas gravitacionales en 2019, y el equipo de científicos que analiza colectivamente los datos de los tres detectores se conoce como colaboración LIGO-Virgo-KAGRA (LVK). Los observatorios LIGO están financiados por la Fundación Nacional de Ciencias (NSF) y fueron concebidos, construidos y operados por Caltech y MIT.
El último hallazgo también indica que las colisiones que involucran agujeros negros livianos pueden ser más comunes de lo que se creía anteriormente.
"Esta detección, el primero de nuestros interesantes resultados de la cuarta serie de observación LIGO-Virgo-KAGRA, revela que puede haber una mayor tasa de colisiones similares entre estrellas de neutrones y agujeros negros de baja masa de lo que pensábamos anteriormente", dice Jess McIver, profesor asistente en la Universidad de Columbia Británica, portavoz adjunto de la Colaboración Científica LIGO y ex becario postdoctoral en Caltech.
Antes del evento GW230529, se había identificado otro intrigante objeto candidato a brecha de masa. En ese evento, que tuvo lugar en agosto de 2019 y se conoce como GW190814, un Se encontró un objeto compacto de 2.6 masas solares. como parte de una colisión cósmica, pero los científicos no están seguros de si fue una estrella de neutrones o un agujero negro.
Después de una pausa para mantenimiento y actualizaciones, la cuarta ejecución de observación de los detectores se reanudará el 10 de abril de 2024 y continuará hasta febrero de 2025.
Escrito por Whitney Clavin
Fuente: Caltech
