Un equipo internacional de investigadores ha realizado un descubrimiento importante al detectar una fusión entre una posible estrella de neutrones y un objeto misterioso, situado en lo que se conoce como la «brecha de masa». Este objeto, con una masa entre 2,5 y 4,5 veces la del Sol, desafía los conceptos convencionales sobre la formación de agujeros negros, ya que se encuentra dentro de esta región poco comprendida que separa las estrellas de neutrones más pesadas de los agujeros negros más ligeros.
Este descubrimiento fue presentado en la reunión de la Sociedad Estadounidense de Física. Los investigadores continúan analizando los datos recopilados y esperan que futuras detecciones de ondas gravitacionales proporcionen más información sobre la naturaleza y el origen de los objetos en esta misteriosa brecha de masa. La detección de esta fusión se logró gracias a la captura de señales de ondas gravitacionales el 29 de mayo de 2023 por una red de antenas distribuidas en Japón, Italia y Estados Unidos.
Un extraño objeto cósmico en ondas gravitacionales
La señal, captada por la colaboración LIGO-Virgo-KAGRA en mayo de 2023, sugiere que la fusión involucró dos objetos compactos: uno con una masa entre 1,2 y 2,0 veces la del Sol, y el otro dentro de la brecha de masa. Aunque la naturaleza exacta de este último objeto aún no se puede determinar con certeza, los científicos sugieren que podría ser un agujero negro de tamaño pequeño, ya que su masa excede el límite teórico superior para una estrella de neutrones.
Aunque la señal de las ondas gravitacionales no permite determinar la naturaleza precisa del objeto en la brecha de masa, los científicos especulan que podría ser un agujero negro sorprendentemente ligero. Esta hipótesis plantea interrogantes sobre los procesos que conducen a la formación de agujeros negros a partir de estrellas masivas en el universo, cuestionando concepciones anteriores que sugieren que los agujeros negros en esta masa no pueden formarse directamente a partir de eventos de supernova convencionales.
El descubrimiento tiene implicaciones para la comprensión de la evolución estelar y la formación de objetos compactos en el cosmos. Además, sugiere la existencia de más objetos similares en el universo esperando ser descubiertos, lo que puede ser de importancia para la investigación astronómica futura.
«Si bien se han reportado evidencias previas de objetos con brecha de masa tanto en ondas gravitacionales como electromagnéticas, este sistema es especialmente interesante porque es la primera detección de ondas gravitacionales de un objeto con brecha de masa emparejado con una estrella de neutrones», menciona la astrofísica Sylvia Biscoveanu de Universidad Northwestern.
Este descubrimiento, además, pone en entredicho algunos modelos cosmológicos existentes, que sugieren que los agujeros negros en este rango de masa no pueden formarse directamente a partir de muertes estelares convencionales. Sin embargo, abre nuevas perspectivas sobre la formación y evolución de los objetos compactos en el universo, así como sobre la comprensión de las supernovas y las interacciones entre agujeros negros y estrellas de neutrones.
Después de una breve pausa de mantenimiento, los detectores LVK reanudaron la medición de ondas en el espacio-tiempo el 10 de abril. El equipo LIGO prevé observar más de 200 señales de ondas gravitacionales para febrero de 2025, incluidos indicios de algunos objetos dentro del elusivo rango de brecha de masa, según explica Space.com
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