El cap铆tulo final de la hist贸rica detecci贸n de la poderosa fusi贸n de dos estrellas de neutrones en 2017 –fuente de la primera onda gravitacional observada–, ha sido escrito oficialmente.
Despu茅s de que el estallido extremadamente brillante finalmente se desvaneci贸 en negro, un equipo internacional dirigido por la Universidad Northwestern construy贸 minuciosamente su resplandor, el 煤ltimo fragmento del ciclo de vida del famoso evento.
La imagen resultante no solo es la imagen m谩s profunda del resplandor de una colisi贸n de estrellas de neutrones hasta la fecha, sino que tambi茅n revela secretos sobre los or铆genes de la fusi贸n, el chorro que cre贸 y la naturaleza de los estallidos de rayos gamma m谩s cortos.
“Esta es la exposici贸n m谩s profunda que hemos tenido de este evento en luz visible“, dijo Wen-fai Fong de Northwestern, quien dirigi贸 la investigaci贸n. “Cuanto m谩s profunda es la imagen, m谩s informaci贸n podemos obtener”.
El estudio se publicar谩 este mes en The Astrophysical Journal Letters.
Muchos cient铆ficos consideran la fusi贸n de estrellas de neutrones de 2017, denominada GW170817, como el descubrimiento m谩s importante de LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) hasta la fecha. Fue la primera vez que los astrof铆sicos capturaron dos estrellas de neutrones que colisionaron. Detectada tanto en ondas gravitacionales como en luz electromagn茅tica, tambi茅n fue la primera observaci贸n de m煤ltiples mensajeros entre estas dos formas de radiaci贸n.
Hasta los m谩s sensibles
La luz de GW170817 se detect贸, en parte, porque estaba cerca, lo que la hac铆a muy brillante y relativamente f谩cil de encontrar. Cuando las estrellas de neutrones colisionaron, emitieron una kilonova, 1.000 veces m谩s brillante que una nova cl谩sica, como resultado de la formaci贸n de elementos pesados despu茅s de la fusi贸n. Pero fue exactamente este brillo el que hizo que su resplandor posterior, formado a partir de un chorro que viajaba cerca de la velocidad de la luz, golpeando el entorno, fuera tan dif铆cil de medir.
“Para que podamos ver el resplandor, la kilonova tuvo que moverse fuera del camino”, dijo Fong. “Seguramente, unos 100 d铆as despu茅s de la fusi贸n, la kilonova se hab铆a desvanecido y el resplandor crepuscular se hizo cargo. El resplandor crepuscular fue tan tenue, sin embargo, que dej贸 a los telescopios m谩s sensibles capturarlo”.
A partir de diciembre de 2017, el telescopio espacial Hubble de la NASA detect贸 el resplandor de la luz visible de la fusi贸n y volvi贸 a visitar la ubicaci贸n de la fusi贸n 10 veces m谩s en el transcurso de un a帽o y medio.
A finales de marzo de 2019, el equipo de Fong utiliz贸 el Hubble para obtener la imagen final y la observaci贸n m谩s profunda hasta la fecha. En el transcurso de siete horas y media, el telescopio grab贸 una imagen del cielo desde donde ocurri贸 la colisi贸n de la estrella de neutrones. La imagen resultante mostr贸, 584 d铆as despu茅s de la fusi贸n de la estrella de neutrones, que la luz visible que emanaba de la fusi贸n finalmente se hab铆a ido.
A continuaci贸n, el equipo de Fong necesitaba eliminar el brillo de la galaxia circundante, para aislar el resplandor extremadamente tenue del evento.
“Para medir con precisi贸n la luz del resplandor crepuscular, hay que quitar toda la otra luz“, dijo Peter Blanchard, becario postdoctoral en CIERA (Centro de Exploraci贸n Interdisciplinaria e Investigaci贸n en Astrof铆sica) y segundo autor del estudio. “El mayor culpable es la contaminaci贸n lum铆nica de la galaxia, que tiene una estructura extremadamente complicada”.
Fong, Blanchard y sus colaboradores abordaron el desaf铆o utilizando las 10 im谩genes en las que la kilonova desapareci贸 y el resplandor permaneci贸, as铆 como la imagen final y profunda del Hubble sin rastros de la colisi贸n. El equipo superpuso su imagen profunda del Hubble en cada una de las 10 im谩genes de resplandor posterior. Luego, usando un algoritmo, sustrajeron meticulosamente, p铆xel por p铆xel, toda la luz de la imagen del Hubble de las im谩genes de resplandor posterior anteriores.
El resultado: una serie temporal final de im谩genes, que muestra el tenue resplandor posterior sin contaminaci贸n lum铆nica de la galaxia de fondo. Completamente alineado con las predicciones del modelo, es la serie temporal de im谩genes m谩s precisa del resplandor de luz visible del GW170817 producido hasta la fecha.
Europa Press.
ElTocuyoAlDia
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