[Aimée]

Astrónomos encuentran un objeto espacial que podría resolver uno de los misterios de los agujeros negros

Durante décadas, los científicos se preguntaron si existía, entre la estrella de neutrones más pesada y el agujero negro más ligero que se conozcan, algún objeto en la denominada "brecha de masa".

Un equipo internacional de astrónomos detectó en el espacio un objeto inusual en un rango nunca antes visto, conocido como "brecha de masa", que podría ayudar a resolver uno de los acertijos sobre los agujeros negros, según un estudio publicado esta semana en la revista Astrophysical Journal Letters.

Cuando las estrellas más masivas mueren, colapsan bajo su propia gravedad y dejan atrás agujeros negros. En contrapartida, las estrellas menos masivas explotan dejando tras de sí una supernova y densos restos estelares a los que se conoce como estrellas de neutrones, explican los científicos.

Durante décadas, los astrónomos se han preguntado si existe en esa "brecha de masa" algún objeto que medie entre la estrella de neutrones más pesada y el agujero negro más ligero que se conozcan. Que se sepa, la estrella de neutrones más pesada no tiene más de 2,5 veces la masa de nuestro Sol y el agujero negro más ligero tiene aproximadamente 5 masas solares.

Ahora, finalmente, investigadores del Observatorio de Ondas Gravitatorias LIGO y del Observatorio Europeo Virgo confirmaron el descubrimiento de un objeto celeste de 2,6 masas solares. El intrigante objeto fue encontrado el 14 de agosto de 2019. Al fusionarse con un agujero negro de 23 masas solares, generó una salpicadura de ondas gravitatorias que fueron detectadas desde la Tierra.

Dicho hallazgo tiene implicaciones importantes para la astrofísica y la comprensión de los objetos compactos de baja masa, además de generar preguntas acerca de cómo mueren las estrellas y se unen en sistemas binarios. "Hemos estado esperando décadas para resolver este misterio", señaló Vicky Kalogera, de la Universidad Northwestern, de EE.UU. "No sabemos si este objeto es la estrella de neutrones más pesada que se conozca o el agujero negro más ligero conocido, pero de cualquier manera se rompe un récord", afirmó.

Los científicos han calificado el hallazgo de "emocionante y sin precedentes", ya que desafía todos los modelos astrofísicos que intentan explicar los orígenes de tal evento. El misterioso objeto podría también ser una estrella de neutrones fusionándose con un agujero negro, una posibilidad teórica que aún requiere confirmación.

"Ya sea que el objeto corresponda a una estrella de neutrones pesada o a un agujero negro ligero, el descubrimiento es el primero en una nueva clase de fusiones binarias", explicó el coautor Chase Kimball. Los científicos esperan, en observaciones futuras, poder detectar objetos con características similares y profundizar en su comprensión.

Fuente:

https://actualidad.rt.com/actualidad/357...76SQcQrlu0

[JoseFidencioR]

En esta ocacion, Rusian Today (RT) solo ha traducido el articulo original (sin citar la fuente).... pero en general para ninguna noticia, tiene buena credibilidad Rusian Today...

la fuente original (en Inglés) https://www.eurekalert.org/pub_releases/...062320.php

Una colaboración internacional de investigación, que incluye a los astrónomos de la Universidad Northwestern, ha detectado un objeto misterioso dentro del área desconcertante conocida como "brecha de masa", el rango que se encuentra entre la estrella de neutrones más pesada conocida y el agujero negro más ligero conocido. El hallazgo tiene implicaciones importantes para la astrofísica y la comprensión de los objetos compactos de baja masa.

Cuando las estrellas más masivas mueren, colapsan bajo su propia gravedad y dejan agujeros negros; Cuando las estrellas que son un poco menos masivas que esta mueren, explotan en una supernova y dejan restos densos y muertos de estrellas llamadas estrellas de neutrones. La estrella de neutrones más pesada conocida no tiene más de 2.5 veces la masa de nuestro sol, o 2.5 masas solares, y el agujero negro más ligero conocido es de aproximadamente 5 masas solares. Durante décadas, los astrónomos se han preguntado: ¿hay algún objeto en esta brecha de masa?

Ahora, en un nuevo estudio del Observatorio de ondas gravitacionales del interferómetro láser de la National Science Foundation (LIGO) y el observatorio europeo Virgo, los científicos han anunciado el descubrimiento de un objeto de 2.6 masas solares, colocándolo firmemente en la brecha de masa.

El intrigante objeto fue encontrado el 14 de agosto de 2019, ya que se fusionó con un agujero negro de 23 masas solares, generando una salpicadura de ondas gravitacionales detectadas en la Tierra por LIGO y Virgo. Un artículo sobre la detección fue publicado hoy (23 de junio) por The Astrophysical Journal Letters .

"Se han predicho fusiones de naturaleza mixta (agujeros negros y estrellas de neutrones) durante décadas, pero este objeto compacto en la brecha de masas es una sorpresa completa", dijo Vicky Kalogera de Northwestern, quien coordinó la redacción del documento. "Realmente estamos impulsando nuestro conocimiento de los objetos compactos de baja masa. Aunque no podemos clasificar el objeto con convicción, hemos visto la estrella de neutrones más pesada conocida o el agujero negro más ligero conocido. De cualquier manera, rompe un récord". "

Kalogera, un astrofísico líder en la Colaboración Científica LIGO (LSC), es un experto en la astrofísica de binarios de objetos compactos y análisis de datos de ondas gravitacionales. Ella es la profesora distinguida de física y astronomía de la Universidad Daniel I. Linzer y directora del CIERA (Centro de Investigación e Investigación Interdisciplinaria en Astrofísica) en la Facultad de Artes y Ciencias Weinberg de Northwestern.

"Si bien no estamos seguros de la naturaleza del objeto compacto de baja masa, hemos obtenido una medida muy robusta de su masa, que cae directamente en la llamada brecha de masa", dijo Mario Spera, coautor del estudio. papel que estudia la formación de binarios fusionados. Es miembro colaborador de Virgo y becario postdoctoral Marie Curie de la Unión Europea en CIERA y la Universidad de Padua.

"Este hallazgo emocionante y sin precedentes, combinado con la relación de masa única del evento de fusión, desafía a todos los modelos astrofísicos que intentan arrojar luz sobre los orígenes de este evento", dijo Spera. "Sin embargo, estamos bastante seguros de que el universo nos está diciendo, por enésima vez, que nuestras ideas sobre cómo se forman, evolucionan y fusionan los objetos compactos todavía son muy confusas".

La fusión cósmica descrita en el estudio, un evento denominado GW190814, resultó en un agujero negro final de aproximadamente 25 veces la masa del sol. (Parte de la masa fusionada se convirtió en una explosión de energía en forma de ondas gravitacionales). El agujero negro recién formado se encuentra a unos 800 millones de años luz de la Tierra.

Antes de que los dos objetos se fusionaran, sus masas diferían en un factor de nueve, lo que hace que esta sea la relación de masa más extrema conocida para un evento de onda gravitacional. Otro evento LIGO-Virgo recientemente reportado, llamado GW190412, ocurrió entre dos agujeros negros con una relación de masa de aproximadamente 4: 1.

Además de Kalogera y Spera, los otros investigadores del noroeste involucrados en el estudio son Chase Kimball, Christopher Berry y Mike Zevin. Los tres son autores del artículo y miembros de CIERA.

Kimball, una astronomía Ph.D. estudiante y miembro de LSC, evaluaron con qué frecuencia ocurren fusiones como GW190814 en el universo. Berry, profesor de investigación de la Junta de Visitantes de CIERA, es miembro de la Junta Editorial de LSC para todas las publicaciones de LSC y se desempeñó como representante principal de este estudio. Zevin, un Ph.D. de astronomía. estudiante y miembro de LSC, contribuyó a la interpretación astrofísica y también a escribir el documento de descubrimiento GW190412.

"Es un desafío para los modelos teóricos actuales formar pares fusionados de objetos compactos con una relación de masa tan extrema en la que el compañero de baja masa reside en la brecha de masa", dijo Kalogera. "Este descubrimiento implica que estos eventos ocurren mucho más a menudo de lo que predijimos, haciendo de este un objeto de baja masa realmente intrigante".

"El objeto misterioso puede ser una estrella de neutrones fusionándose con un agujero negro, una posibilidad emocionante esperada teóricamente pero aún no confirmada por observación", dijo. "Sin embargo, a 2.6 veces la masa de nuestro sol, excede las predicciones modernas para la masa máxima de estrellas de neutrones y, en cambio, puede ser el agujero negro más ligero jamás detectado".

"Ya sea que el objeto sea una estrella de neutrones pesada o un agujero negro ligero, el descubrimiento es el primero en una nueva clase de fusiones binarias", agregó Kimball. "Los modelos de poblaciones binarias tendrán que dar cuenta de la frecuencia con la que ahora podemos inferir que ocurren este tipo de eventos".

Cuando los científicos de LIGO y Virgo detectaron esta fusión, inmediatamente enviaron una alerta a la comunidad astronómica. Docenas de telescopios terrestres y espaciales siguieron en busca de ondas de luz generadas en el evento, pero ninguno recogió ninguna señal.

Hasta ahora, tales contrapartes de luz a las señales de ondas gravitacionales se han visto solo una vez, en un evento llamado GW170817. El evento, descubierto por la red LIGO-Virgo en agosto de 2017, involucró una colisión ardiente entre dos estrellas de neutrones que posteriormente fue presenciada por docenas de telescopios en la Tierra y en el espacio. Las colisiones de estrellas de neutrones son asuntos desordenados con materia lanzada hacia afuera en todas las direcciones y, por lo tanto, se espera que brillen con luz. Por el contrario, se cree que las fusiones de agujeros negros, en la mayoría de los casos, no producen luz.

Según los científicos de LIGO y Virgo, el evento de agosto de 2019 no se vio a la luz por algunas posibles razones. Primero, este evento estuvo seis veces más lejos que la fusión observada en 2017, lo que dificulta la captación de señales luminosas. En segundo lugar, si la colisión involucrara dos agujeros negros, probablemente no hubiera brillado con ninguna luz. En tercer lugar, si el objeto era en realidad una estrella de neutrones, su compañero de agujero negro nueve veces más masivo podría haberlo tragado entero; una estrella de neutrones consumida entera por un agujero negro no emitiría ninguna luz.

"Pienso en Pac-Man comiendo un pequeño punto", dice Kalogera. "Cuando las masas son altamente asimétricas, el objeto negro más pequeño puede ser comido por el agujero negro en una mordida".

¿Cómo sabrán los investigadores si el objeto misterioso era una estrella de neutrones o un agujero negro? Las observaciones futuras con LIGO y posiblemente otros telescopios pueden detectar eventos similares que ayudarían a revelar si existen objetos adicionales en la brecha de masa.

"La brecha de masa ha sido un acertijo interesante durante décadas, y ahora hemos detectado un objeto que cabe justo dentro de él", dijo Pedro Marronetti, director del programa de física gravitacional de la National Science Foundation (NSF). "Eso no puede explicarse sin desafiar nuestra comprensión de la materia extremadamente densa o lo que sabemos sobre la evolución de las estrellas. Esta observación es otro ejemplo más del potencial transformador del campo de la astronomía de ondas gravitacionales, que saca a la luz nuevas ideas con cada nueva detección ".