Una pila de estrellas de neutrones puede haber emitido dos tipos diferentes de señales cósmicas: ondas en el espacio-tiempo llamadas ondas gravitacionales y un breve destello de energía llamado ráfaga de radio rápida.

Uno de los tres detectores que componen el observatorio de ondas gravitacionales LIGO detectó una señal de una colisión cósmica el 25 de abril de 2019. Aproximadamente 2,5 horas después, un detector de ráfagas de radio rápidas detectó una señal de la misma región del cieloinforman los investigadores el 27 de marzo a astronomía natural.

Si está respaldado por otras observaciones, el hallazgo podría reforzar la teoría de que las misteriosas ráfagas de radio rápidas tienen múltiples orígenes, y las fusiones de estrellas de neutrones son uno de ellos.

«Estamos 99,5% seguros» de que las dos señales provienen del mismo evento, dice la astrofísica Alexandra Moroianu, quien descubrió la fusión y sus consecuencias en la Universidad de Australia Occidental en Perth. «Queremos estar 99,999% seguros».

Desafortunadamente, los otros dos detectores de LIGO no captaron la señal, por lo que es imposible triangular con precisión su ubicación. «Si bien esta no es una observación concreta y contundente de algo que se ha teorizado durante una década, es la primera evidencia que tenemos», dice Moroianu. «Si esto es cierto… será un gran auge en la ciencia de las ráfagas rápidas de radio».

Ráfagas de radio misteriosas

Los astrónomos han detectado más de 600 ráfagas de radio rápidas, o FRB, desde 2007. A pesar de su frecuencia, las causas siguen siendo un misterio. Uno de los principales candidatos es una estrella de neutrones altamente magnetizada llamada magnetar, que podría quedar atrás después de la explosión de una estrella masiva (Número de serie: 06/04/20). Pero algunos FRB parecen repetirse, mientras que otros son eventos aparentemente únicos, lo que sugiere que hay más de una forma de producirlos (Número de serie: 2/7/20).

Los teóricos se han preguntado si una colisión entre dos estrellas de neutrones podría desencadenar una FRB singular, antes de que los restos de la colisión produzcan un agujero negro. Tal choque también debería emitir ondas gravitacionales (Número de serie: 16/10/17).

Moroianu y sus colegas buscaron datos archivados de LIGO y el Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment, o CHIME, un detector rápido de ráfagas de radio en la Columbia Británica, para ver si alguna de sus señales estaba alineada. El equipo encontró una pareja candidata: GW190425 y FRB20190425A.

Aunque la onda gravitacional solo fue detectada por el detector LIGO en Livingston, Luisiana, el equipo detectó otras señales que sugerían que las señales estaban vinculadas. La FRB y las ondas gravitacionales se originaron a la misma distancia, a unos 370 millones de años luz de la Tierra. Las ondas gravitacionales provinieron de la única fusión de estrellas de neutrones que LIGO detectó durante este período de observación, y el FRB era particularmente brillante. Incluso puede haber habido un estallido de rayos gamma al mismo tiempo, según los datos del satélite, otro efecto secundario de una fusión de estrellas de neutrones.

«Todo apunta a una combinación muy interesante de señales», dice Moroianu. Ella dice que es como ver un drama criminal en la televisión: «Tienes tanta evidencia de que cualquiera que vea el programa de televisión diría: ‘Oh, creo que lo hizo. Pero eso no es suficiente para convencer a la corte.

Los secretos de las estrellas de neutrones

A pesar de la incertidumbre, el descubrimiento tiene implicaciones emocionantes, dice la astrofísica Alessandra Corsi de la Universidad Tecnológica de Texas en Lubbock. El primero es la posibilidad de que dos estrellas de neutrones se fusionen en una sola estrella de neutrones extramasiva sin colapsar inmediatamente en un agujero negro. «Existe una línea borrosa entre lo que es una estrella de neutrones y lo que es un agujero negro», dice Corsi, que no participó en el nuevo trabajo.

En 2013, el astrofísico Bing Zhang de la Universidad de Nevada, Las Vegas, sugirió que el choque de una estrella de neutrones podría crear una estrella de neutrones extramasiva que flota al borde de la estabilidad durante unas horas antes de colapsar en un agujero negro. En este caso, el FRB resultante se retrasaría, al igual que en el caso de 2019.

La estrella de neutrones más masiva jamás observada tiene unas 2,35 veces la masa del sol, pero los teóricos creen que podría crecer hasta unas tres veces la masa del sol sin colapsar (Número de serie: 22/07/22). La estrella de neutrones que podría haber resultado de la colisión en 2019 habría tenido 3,4 masas solares, calculan Moroianu y sus colegas.

«Algo así, especialmente si se confirma con más observaciones, definitivamente nos diría algo sobre el comportamiento de la materia de neutrones», dice Corsi. «Lo bueno de esto es que tenemos la esperanza de probarlo en el futuro».

La próxima carrera LIGO está programada para comenzar en mayo. Corsi es optimista de que aparecerán más coincidencias entre ondas gravitacionales y FRB, ahora que los investigadores saben cómo buscarlas. “Deberíamos tener un futuro brillante por delante”, dice ella.

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