Astrónomos UNAB participaron en primera observación de una kilonova: contraparte electromagnética de ondas gravitacionales

Escrito por María José Marconi

19 octubre, 2017

El anuncio de este trascendental hallazgo, publicado el lunes 16 de octubre en Nature y otras revistas científicas, ha tenido eco en todo el mundo: Las observaciones indican que un evento de ondas gravitacionales recientemente detectado es resultado de la fusión de dos estrellas de neutrones.

Ilustración de una fusión de estrellas de neutrones. Créditos: ESO

Ilustración de una fusión de estrellas de neutrones. Créditos: ESO

Hace sólo algunos días, los investigadores Rainer Weiss, Barry C. Barish y Kip S. Thorne fueron galardonados con el Premio Nobel por sus notables contribuciones en la detección de ondas gravitacionales, teorizadas por Albert Einstein hace cien años. Este lunes 16 de octubre, un nuevo descubrimiento se sumó a este revolucionario hito en la ciencia del siglo XXI: La primera observación de luz –radiación electromagnética- proveniente de un evento de ondas gravitacionales detectado por LIGO (Observatorio de ondas gravitatorias por interferometría láser), a fines de agosto pasado.

Esta contraparte visible corresponde a una kilonova: un fenómeno nunca antes detectado que resulta de la fusión de dos estrellas de neutrones. La colisión ocurrió en la galaxia NGC4993, ubicada a 130 millones de años luz en la constelación de Hidra.

Los académicos de la Universidad Andrés Bello, Dr. Giuliano Pignata y Dra. Claudia Agliozzo, junto con el Dr. Franz Bauer de la Pontificia Universidad Católica de Chile, son co-autores de uno de los papers al respecto, publicado en la revista Nature. “Este hallazgo es muy importante, porque confirma experimentalmente varios modelos que se habían desarrollado para predecir el resultado de la fusión de dos estrellas de neutrones”, explica el Dr. Pignata. Es decir, señala, se pudo evidenciar las hecatómbicas consecuencias de este tipo de fusión, el cual genera estallidos de rayos gamma y produce elementos más pesados que el hierro, como el oro y el platino, a través de reacciones nucleares en un ambiente de altísima densidad; algo que hasta ahora sólo se había teorizado.

La primera detección de una kilonova es fruto de un esfuerzo de colaboración global. Las observaciones fueron realizadas en el marco de un gran proyecto de sondeo espectroscópico llamado ePESSTO (extended Public ESO Spectroscopic Survey of Transient Objects), donde participan nuestros investigadores como miembros del Instituto Milenio de Astrofísica (MAS). Las observaciones fueron realizadas desde Chile con el telescopio NTT, del Observatorio Europeo Austral (ESO, por sus siglas en inglés).

Ondas gravitacionales

Einstein predijo que algo fuera de lo común ocurre cuando dos cuerpos –planetas o estrellas- orbitan el uno al otro, es decir, un tipo de movimiento que podría causar ondas en el espacio. Estas ondas expansivas son invisibles y viajan a la velocidad de la luz, apretando y estirando lo que sea que encuentren en su camino. Conocidas como ondas gravitacionales, son generadas por los rápidos movimientos de objetos muy masivos; por ejemplo, al fusionarse dos agujeros negros o, en este caso, al fusionarse dos estrellas de neutrones.

Todos los descubrimientos previos de LIGO involucraron colisiones de agujeros negros, por lo que no había nada que el ojo o el telescopio pudieran ver, a diferencia de las estrellas de neutrones. Es por ello que este eminente descubrimiento ha causado tan alto impacto, a la vez que constituye el evento de ondas gravitacionales y la explosión de rayos gamma más cercanos detectados hasta el momento.

En suma, las detecciones de eventos de ondas gravitacionales durante los últimos dos años han revolucionado a la astrofísica, pues significan una nueva forma de observar el espacio, ampliando el horizonte del conocimiento humano y abriendo nuevos parámetros para medir distancias y estudiar la composición del Universo.

“El principio de una nueva era”

“Hay ocasiones excepcionales en las que, quienes nos dedicamos a la ciencia, tenemos la oportunidad de presenciar el principio de una nueva era. ¡Esta es una de ellas!”, manifestó Elena Pian, astrónoma del INAF (Italia) y autora principal de uno de los artículos publicados en Nature. Con ella coincide el Dr. Dante Minniti, director del Doctorado en Astrofísica de la UNAB, quien señaló que se trata de un acontecimiento histórico para la ciencia; detectar una colisión entre estrellas de neutrones es tan difícil que requirió de toda la capacidad astronómica actual.

“Pone en evidencia la calidad de las teorías con las que trabajamos, utilizando toda la capacidad observacional que los científicos hemos desarrollado; desde telescopios espaciales a terrestres, desde el espectro de altas energías hasta el de bajas energías, además de la calidad e inmediatez del análisis y, sobre todo, la potencia que tiene la colaboración en la ciencia. Personalmente me pone muy orgulloso el rol que jugó el telescopio VISTA en Paranal, el que utilizo desde sus inicios en 2010 para el proyecto VVV Survey de la ESO.”