Somos polvo de estrellas de neutrones

Representación de las ondas gravitacionales, captadas por los observatorios LIGO en Estados Unidos. :: r. c./
Representación de las ondas gravitacionales, captadas por los observatorios LIGO en Estados Unidos. :: r. c.

La visión de ondas gravitacionales y luz en la fusión de dos de estos astros abre una nueva eraLos científicos descubren dónde se formó gran parte de los elementos químicos y qué causa las explosiónes más violentas del Universo

LUIS ALFONSO GÁMEZ

Estamos hechos de polvo de estrellas, como contaba el astrofísico Carl Sagan en la serie de televisión 'Cosmos'. Según un estudio publicado en enero, hasta el 97% de los elementos químicos de nuestro cuerpo se cocinaron en estrellas que al morir en explosiones los diseminaron por el espacio. Luego, esos elementos pasaron a formar planetas y, en el caso de la Tierra, seres vivos. Ahora, gracias a la observación de un fenómeno antes nunca visto, los científicos han descubierto que gran parte de los elementos de nuestro cuerpo más pesados que el hierro -como el plomo y el oro- se produjeron en colisiones de estrellas de neutrones. «Por lo menos, la mitad», apunta Alberto Castro-Tirado, investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC). Es uno de los hallazgos derivados de la observación por primera vez a través de las ondas gravitacionales y la luz de la fusión de dos estrellas de neutrones, un hito en el que han participado más de tres millares de científicos que inaugura una nueva era en la observación del Universo.

El logro -del que dan cuenta artículos en las revistas 'Physical Review Letters', 'Science', 'Nature', 'Nature Astronomy' y 'Astrophysical Journal Letters'- se hizo ayer público en ruedas de prensa simultáneas en Washington, Madrid, París y Garching (Alemania), entre otras ciudades. La aportación española ha incluido a investigadores del IAA-CSIC -como Castro-Tirado-, del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) y del INTA en el espectro electromagnético y a científicos de las universidades de Valencia y de las Islas Baleares en lo que respecta a las ondas gravitacionales. El rumor de un 'notición' circulaba desde hace días entre los astrofísicos, pero tanto las revistas científicas como los investigadores implicados han puesto especial celo en guardar el secreto de lo que se considera un avance histórico: la visión simultánea en ondas gravitacionales y radiación electromagnética del choque de dos estrellas de neutrones en una galaxia cercana.

Albert Einstein predijo en 1915, en el marco de la teoría de la relatividad general, que un suceso cósmico muy violento generaría ondas gravitacionales -perturbaciones en el espacio-tiempo- que, como las del agua en un estanque en el que cae una piedra, se propagarían por el Universo. Su detección, el 14 de septiembre de 2015, mereció los últimos premios Nobel de Física y Princesa de Asturias de Investigación. Los dos observatorios estadounidenses LIGO y el italiano Virgo captaron aquel día las fluctuaciones provocadas en el espacio-tiempo por la fusión de dos agujeros negros, algo que sorprendió a los científicos. «Creíamos que las primeras que veríamos serían las de una colisión de estrellas de neutrones o algo así, pero fueron las del choque de dos agujeros negros supermasivos», contaba en mayo a este periódico el cosmólogo ruso Alexander Vilenkin.

Todo comenzó hace 130 millones de años, en tiempos de los dinosaurios. En una galaxia cercana, NGC 4993, se fusionaron dos estrellas de neutrones que posiblemente llevaban miles de millones de años orbitando alrededor de su centro común de masas. Las estrellas de neutrones son las más pequeñas y densas conocidas. Se forman cuando otras más masivas explotan en forma de supernova, dejando un pequeño y compacto cadáver. Una estrella de neutrones tiene unos 20 kilómetros de diámetro y es tan densa que una cucharadita de su materia puede pesar mil millones de toneladas. La fusión de las dos de NGC 4993 -de 1,1 y 1,6 masas solares- provocó ondas gravitacionales, un corto estallido de rayos gamma (GRB) y una kilonova, una explosión estelar mil veces más brillante que una nova, pero menos brillante que una supernova.

«Salió eyectado hacia el espacio el equivalente a entre 0,2 y 0,5 masas solares de materia, y las dos estrellas se fusionaron en un objeto más masivo, que probablemente sea un magnetar -una estrella de neutrones más masiva- o un agujero negro», explica el investigador del IAA-CSIC. Como el suceso ocurrió a 130 millones de años luz de nosotros, las ondas gravitacionales y la luz tardaron todo ese tiempo en llegar hasta la Tierra, donde fueron detectadas a las 14.41 horas del 17 de agosto por LIGO y Virgo.

«La naturaleza ha vuelto a ser muy generosa con nosotros al situar este evento excepcional a una distancia notablemente cercana a la Tierra justo antes de que acabase este segundo periodo de observación de LIGO-Virgo y en el momento en que había tres detectores de la red en operación permitiendo localizar la fuente precisa», dijo ayer en Madrid la física Alicia Sintes, de la Universidad de las Islas Baleares, que persigue a las ondas gravitaciones desde hace más de 25 años. «Nos traen información de los eventos más exóticos y catastróficos que han ocurrido en el Universo».

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