NASA/CXC
MADRID, 16 Oct. (EUROPA PRESS) -
Astrónomos han identificado un pariente directo de la histórica primera detección simultánea de luz y ondas gravitacionales de la misma fuente: una fusión de dos estrellas de neutrones.
El objeto recién descrito, llamado GRB150101B, fue reportado como un estallido de rayos gamma localizado por el Observatorio Swift Neil Gehrels de la NASA en 2015. Observaciones de seguimiento realizadas por el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA, el Telescopio Espacial Hubble y el Telescopio Discovery Channel sugieren que GRB150101B comparte notables similitudes con la fusión de la estrella de neutrones llamada GW170817, descubierta por el Observatorio de Ondas Gravitacionales de Interferómetro Láser (LIGO) y observada por múltiples telescopios de captación de luz en 2017.
Los resultados han sido publicados en la revista Nature Communications.
"Es un gran paso pasar de un objeto detectado a dos", dijo la autora principal del estudio, Eleonora Troja, investigadora científica asociada del Departamento de Astronomía de la Universidad de Maryland. "Nuestro descubrimiento nos dice que eventos como GW170817 y GRB150101B podrían representar una nueva clase de objetos en erupción que se activan y desactivan, y que en realidad podrían ser relativamente comunes".
Troja y sus colegas sospechan que tanto el GRB150101B como el GW170817 fueron producidos por el mismo tipo de evento: una fusión de dos estrellas de neutrones. Estas coalescencias catastróficas generaron un chorro o haz estrecho de partículas de alta energía. Cada uno de los chorros produjo una breve e intensa explosión de rayos gamma (GRB, por sus siglas en inglés), un poderoso flash que dura solo unos segundos. GW170817 también creó ondulaciones en el espacio-tiempo llamadas ondas gravitacionales, lo que sugiere que esto podría ser una característica común de las fusiones de estrellas de neutrones.
La aparente coincidencia entre GRB150101B y GW170817 es sorprendente: ambos produjeron una ráfaga de rayos gamma inusualmente débil y de corta duración, y ambos fueron una fuente de luz óptica azul brillante y una emisión de rayos X de larga duración. Las galaxias anfitrionas también son notablemente similares, según las observaciones empleadas en la nueva investigación. Ambas son galaxias elípticas brillantes con una población de estrellas de unos miles de millones de años que no muestran evidencia de nueva formación estelar.
"Tenemos un caso de parecidos cósmicos", dijo el coautor del estudio Geoffrey Ryan, investigador postdoctoral en el Departamento de Astronomía de la Universidad de Maryland y miembro del Joint Space-Science Institute. "Se ven iguales, actúan igual y provienen de barrios similares, por lo que la explicación más simple es que son de la misma familia de objetos".
En los casos tanto de GRB150101B como de GW170817, la explosión probablemente fue vista "fuera de eje", es decir, con el chorro de agua no apuntando directamente hacia la Tierra. Hasta ahora, estos eventos son los dos únicos GRB cortos fuera del eje que los astrónomos han identificado.
La emisión óptica de GRB150101B se encuentra en gran parte en la parte azul del espectro, lo que proporciona una pista importante de que este evento es otra kilonova, como se ve en GW170817. Una kilonova es un destello luminoso de luz radioactiva que produce grandes cantidades de elementos importantes como plata, oro, platino y uranio.
Si bien hay muchos puntos en común entre GRB150101B y GW170817, hay dos diferencias muy importantes. Una es su ubicación: GW170817 está relativamente cerca, a unos 130 millones de años luz de la Tierra, mientras que GRB150101B se encuentra a unos 1.700 millones de años luz de distancia.
La segunda diferencia importante es que, a diferencia de GW170817, los datos de ondas gravitacionales no existen para GRB150101B. Sin esta información, el equipo no puede calcular las masas de los dos objetos que se fusionaron. Es posible que el evento haya resultado de la fusión de un agujero negro y una estrella de neutrones, en lugar de dos estrellas de neutrones.
"Seguramente es solo una cuestión de tiempo antes de que otro evento como GW170817 proporcione datos de ondas gravitacionales e imágenes electromagnéticas. Si la siguiente observación revela una fusión entre una estrella de neutrones y un agujero negro, eso sería verdaderamente innovador", dijo el coator del estudio Alexander Kutyrev, científico investigador asociado en el Departamento de Astronomía de la Universidad de Maryland.
Es posible que se hayan detectado algunas fusiones como las que se vieron en GW170817 y GRB150101B anteriormente, pero no se identificaron correctamente mediante observaciones complementarias en diferentes longitudes de onda de la luz, según los investigadores. Sin tales detecciones, en particular, en longitudes de onda más largas, como los rayos X o la luz óptica, es muy difícil determinar la ubicación precisa de los eventos que producen estallidos de rayos gamma.
