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Por primera vez, detectan ondas gravitacionales del choque de dos estrellas

Además, se captó su imagen óptica; tres argentinos integran el equipo de científicos que trabajó en este registro

Martes 17 de octubre de 2017
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LA NACION
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Recreación del choque de las dos estrellas por el Observatorio del Sudoeste Europeo
Recreación del choque de las dos estrellas por el Observatorio del Sudoeste Europeo. Foto: AFP

El 17 de agosto al mediodía los dos detectores LIGO de ondas gravitacionales ubicados en Washington y Louisiana (cuyos creadores merecieron el Premio Nobel de Física de este año), y otro similar en Pisa, Italia, llamado Virgo, dieron la señal de largada a una carrera para registrar un hito en la astronomía: por primera vez se observó el choque de dos estrellas de neutrones por la detección de las ondulaciones en el espacio-tiempo que produjo y por la luz llegada desde el espectacular cataclismo astrofísico.

"Es la primera vez que vemos un evento cósmico con múltiples tecnologías", se entusiasma el argentino Mario Díaz, primer autor del trabajo que ayer publicó la revista Physical Review Letters, y del que son coautores Lucas Macri (sin relación directa con el Presidente) y Diego García Lambas. Los científicos argentinos, que trabajan en las universidades de Texas del Valle del Rio Grande, Texas A&M y Nacional de Córdoba, respectivamente, dirigen la colaboración Toros, que integró un grupo de casi 60 observatorios que captaron la imagen de la explosión.

"Primero se registró la llegada de las ondas gravitacionales -cuenta Díaz-. Dos segundos más tarde, el observatorio espacial Fermi registró un estallido de rayos gamma de dos segundos. Gracias a que contábamos con tres detectores pudimos triangular con un error de 30 grados cuadrados el área del espacio donde se originó la explosión. Me llegó un WhatsApp que decía: «Estrella de neutrones». Les avisé a ellos, antes de esperar la indicación oficial, porque hay que trabajar rápido. Al caer la noche, los observatorios ópticos se pusieron a buscar."

"LIGO localiza el evento y le dice a uno más o menos a qué distancia ocurrió -agrega Macri-. Esa precisión nos daba una «tajada» chiquita del universo y de la que ya teníamos catálogos de galaxias. En esa parte había 50 posibles."

Lucas Macri, Mario Díaz y Diego García Llambas
Lucas Macri, Mario Díaz y Diego García Llambas. Foto: CONICET

El primero que divisó el nuevo punto de luz semejante a una estrella sobre el borde de una galaxia a 130 millones de años luz de la Tierra fue el telescopio Swope, de la Institución Carnegie, en California, a 11 horas de la detección. Cerca de 70 observatorios terrestres y espaciales observaron el evento en distintas longitudes de onda. Uno de ellos fue el Observatorio de Bosque Alegre, a 50 km de Córdoba, fundado por Sarmiento en 1871 y cuya estación astrofísica fue inaugurada por Enrique Gaviola en 1942.

"Es la colisión más cercana, y la señal más intensa y más larga que hayan registrado hasta ahora los detectores de ondas gravitacionales -destaca Díaz-. Pudimos observarla en rayos gamma, ondas gravitacionales, en la luz visible, radiación infrarroja, ultravioleta, rayos X. Tiene todas las características de algo que nunca se vio antes."

Los signos del evento, denominado GW170817, indicaban que dos objetos de entre 1,1 y 1,6 veces la masa del Sol estaban orbitando uno alrededor del otro separados por 300 kilómetros y acumulando velocidad (hasta llegar a alrededor de un tercio de la velocidad de la luz) a medida que iban acortando la distancia. Las protagonistas de esta danza cósmica eran dos estrellas de neutrones (son las que quedan reducidas a estos componentes del núcleo atómico, que integran junto con el protón, cuando la gravedad llega a presiones internas que desintegran los átomos y las hacen explotar en supernovas).

Las estrellas neutrónicas son los objetos más pequeños y densos que se conocen en el universo. "En lugar de tener un radio de 1.000.000 de kilómetros, como el Sol, pueden tener 20 kilómetros de diámetro y ser tan densas que una cucharita de ese material pesaría cerca de mil millones de toneladas en la Tierra", explica Díaz.

A medida que las estrellas se aproximaban en una ceremonia caníbal que puede durar millones de años, distorsionaban y formaban "arrugas" en el espacio-tiempo. Esas ondas gravitacionales se detectaron durante 100 segundos. Al chocar y fusionarse, despidieron un haz de luz en forma de rayos gamma que fue detectado en la Tierra por el observatorio Fermi.

"Antes de que se detectaran ondas gravitacionales -ilustra Díaz-, ya sabíamos que existían estrellas binarias. Russell Hulse y Joseph Taylor recibieron el Nobel en 1993 por haber descubierto un pulsar binario a partir de ondas de radio. Midiendo durante casi diez años la pérdida de energía gravitacional potencial, mostraron que la Teoría de la Relatividad General de Einstein era la única de las conocidas que explicaba el acercamiento como un efecto de pérdida de energía, que tenía que estar siendo emitida como ondas gravitacionales. Ése es el primer registro indirecto de ondas gravitacionales, hace 30 años, y es lo que ofreció el respaldo más importante para construir LIGO."

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