Agencias, Ciudad de México.- La muerte de una estrella masiva que gira rápidamente puede sacudir el universo. Y las ondas resultantes, conocidas como ondas gravitacionales, podrían sentirse mediante instrumentos en la Tierra,
Es la conclusión de una nueva investigación publicada en The Astrophysical Journal Letters. Estas nuevas fuentes de ondas gravitacionales esperan ser descubiertas, predicen los científicos responsables de la investigación.
Las ondas gravitacionales surgen tras la muerte violenta de estrellas que giran rápidamente y que tienen entre 15 y 20 veces la masa del Sol. Al quedarse sin combustible, estas estrellas implosionan y luego explotan, en un evento conocido como colapsar.
Esto deja atrás un agujero negro rodeado por un gran disco de material sobrante que rápidamente se arremolina en las fauces del agujero negro. La espiral de material, que dura solo unos minutos, es tan grande que distorsiona el espacio a su alrededor, creando ondas gravitacionales que viajan a través del universo.
In LIGO's Sight? Vigorous Coherent Gravitational Waves from Cooled Collapsar Disks. https://t.co/8Voir15Sds
— High Energy Astrophysical Phenomena Papers (@PRXI) August 12, 2024
Utilizando simulaciones de vanguardia, los científicos determinaron que estas ondas gravitacionales podrían detectarse con instrumentos como el Observatorio de Ondas Gravitacionales con Interferómetro Láser (LIGO), que realizó las primeras observaciones directas de ondas gravitacionales de agujeros negros en fusión en 2015. Si se detectan, las ondas impulsadas por colapsares ayudarían a los científicos a comprender el misterioso funcionamiento interno de los colapsares y los agujeros negros.
“Actualmente, las únicas fuentes de ondas gravitacionales que hemos detectado provienen de una fusión de dos objetos compactos: estrellas de neutrones o agujeros negros”, dice en un comunicado el líder del estudio Ore Gottlieb, investigador del Centro de Astrofísica Computacional (CCA) del Instituto Flatiron en la ciudad de Nueva York.
“Una de las preguntas más interesantes en el campo es: ¿Cuáles son las posibles fuentes no fusionadas que podrían producir ondas gravitacionales que podamos detectar con las instalaciones actuales? Una respuesta prometedora ahora son los colapsares”.
La detección de ondas gravitacionales que emanan de discos de acreción presenta una nueva oportunidad para estudiar el funcionamiento interno de las estrellas en colapso, ya que la evolución temporal del disco refleja la estructura radial de la estrella en colapso. La duración de la señal de ondas gravitacionales aporta información valiosa sobre la escala temporal de acreción dictada por el equilibrio entre el colapso y los flujos de salida. Además, el espectro de ondas gravitacionales puede ayudar a determinar propiedades importantes del disco, como la masa, la extensión radial y la energía. La polarización elíptica de las ondas gravitacionales puede revelar la orientación del disco con respecto a la línea de visión. A medida que se acumulen datos estadísticos, este enfoque pretende dilucidar la intrincada relación entre los discos de acreción, la CCSNe, el lanzamiento de chorros y las ondas gravitacionales de baja energía.
This simulation shows the distribution of matter around a newborn black hole following a collapsar event (warmer colors denote higher densities of matter). Read more about this new simulation research from #FlatironCCA scientists: https://t.co/r9yLUYG8rG #science #astrophysics pic.twitter.com/qSY0ddbMlP
— Simons Foundation (@SimonsFdn) August 26, 2024
