Detectan la fusión entre una estrella de neutrones y un objeto desconocido gigantesco

 

Un equipo de investigadores del grupo Gravity (liderado por Alícia Sintes y Sascha Husa) de la UIB ha participado en la detección de la señal de ondas gravitacionales denominada GW230529, realizada por la colaboración internacional LIGO-Virgo-Kagra el 29 de mayo de 2023.

Esta onda gravitacional habría sido causada por la fusión de una estrella de neutrones de entre 1,2 y 2 masas solares y un objeto compacto desconocido de entre 2,5 y 4,5 masas solares. Según los modelos conocidos hasta ahora, este objeto desconocido sería demasiado grande para ser una estrella de neutrones y demasiado pequeño para ser un agujero negro.

De este modo, la detección desafía los modelos actuales de poblaciones de agujeros negros y estrellas de neutrones, que proponían la existencia de una brecha según la cual no podrían existir objetos compactos en el intervalo de entre 3 y 5 masas solares. Hasta ahora, las estrellas de neutrones detectadas tienen menos de 3 masas solares, mientras que los agujeros negros tendrían más de 5.

Las fusiones de estrellas de neutrones y agujeros negros son eventos poco frecuentes. Por ello, cada nueva detección es extremadamente valiosa para el estudio de los índices de fusión y para la caracterización de sus poblaciones, que es uno de los objetivos de la astronomía de ondas gravitacionales.

Los investigadores de la colaboración LIGO-Virgo-Kagra señalan que la naturaleza del objeto desconocido hace de la detección GW230529 una candidata firme para redefinir los modelos de poblaciones de agujeros negros y estrellas de neutrones. De momento, el proceso de formación que dio lugar a GW230529 es incierto.

En cualquier caso, el estudio de GW230529 permitirá refinar la comprensión de las poblaciones de agujeros negros y estrellas de neutrones. A su vez, facilitará la comprensión de sus sus mecanismos de formación y, en el caso de las estrellas de neutrones, su estructura interna.

El grupo Gravity de la UIB es el único español que ha participado en todas las detecciones de ondas gravitacionales a través de la colaboración científica internacional LIGO. Además, tiene un papel destacado en la misión espacial LISA, aprobada recientemente por la Agencia Espacial Europea para hacer realidad la construcción del primer observatorio espacial de ondas gravitacionales.

Diversos modelos de forma de onda desarrollados por el grupo Gravity de la UIB se han utilizado para el análisis de GW230529 y han sido referencia para los resultados principales del artículo científico donde se recoge el hallazgo.

Además, la doctora Anna Heffernan, integrante de Gravity, participó de manera directa en las estimaciones iniciales de los parámetros de la señal GW230529, como uno de los seis miembros del turno de guardia cuando se produjo la detección, a las 19.15 horas del 29 de mayo de 2023.

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