Astrónomos encuentran explicación al binario de estrellas de neutrones más masivo de la galaxia

Un desconcertante sistema binario de estrellas de neutrones en nuestra galaxia, cuya fusión desató una señal de onda gravitacional detectada a principios de este año, ha recibido una explicación propuesta por astrofísicos del Centro de excelencia ARC para el descubrimiento de ondas gravitacionales (OzGrav). 

El evento, llamado GW190425, sorprendió a los astrofísicos porque la masa combinada de las dos estrellas de neutrones es mayor que cualquier otro sistema de estrellas de neutrones binario observado, 3.4 veces la masa de nuestro sol. 

Una estrella binaria de neutrones tan masiva nunca se ha visto en nuestra galaxia, y los científicos han quedado desconcertados por cómo podría haberse formado, hasta ahora.

Las estrellas de neutrones binarias emiten ondas gravitacionales (ondas en el espacio-tiempo) a medida que se orbitan entre sí, y los científicos pueden detectar estas ondas cuando las estrellas de neutrones se fusionan. Las ondas gravitacionales contienen información sobre las estrellas de neutrones, incluidas sus masas. 

Las ondas gravitacionales del evento cósmico GW190425 hablan de un binario de estrellas de neutrones más masivo que cualquier binario de estrellas de neutrones observado previamente, ya sea a través de la astronomía de ondas de radio o de ondas gravitacionales. Un estudio reciente dirigido por la estudiante en OzGrav Isabel Romero-Shaw, de la Universidad de Monash, propone un canal de formación que explica tanto la gran masa de este binario como el hecho de que no se observan sistemas similares con las técnicas tradicionales de radioastronomía. 

Romero-Shaw dice en un comunicado: "Proponemos que GW190425 se formó a través de un proceso llamado" transferencia de masa BB de caso inestable", un procedimiento que se definió originalmente en 1981. Comienza con una estrella de neutrones que tiene una pareja estelar: una estrella de helio (He) con un núcleo de carbono-oxígeno (CO). Si la parte de helio de la estrella se expande lo suficiente como para engullir a la estrella de neutrones, esta nube de helio termina empujando el binario más cerca antes de que se disipe. El núcleo de carbono-oxígeno de la estrella explota en una supernova y se derrumba en una estrella de neutrones".

Las estrellas de neutrones binarias que se forman de esta manera pueden ser significativamente más masivas que las observadas a través de ondas de radio. También se fusionan muy rápido después de la explosión de supernova, por lo que es poco probable que sean capturados en estudios de radioastronomía. "Nuestro estudio señala que el proceso de transferencia de masa BB de caso inestable podría ser cómo se formó el sistema estelar masivo", dice Romero-Shaw.

Los investigadores de OzGrav también utilizaron una técnica desarrollada recientemente para medir la excentricidad del binario: cuánto se desvía la forma orbital del sistema estelar de un círculo. Sus hallazgos son consistentes con el caso inestable de transferencia de masa BB.

Los detectores de ondas gravitacionales actuales basados en tierra no son lo suficientemente sensibles como para medir con precisión la excentricidad; sin embargo, los detectores futuros, como el detector LISA basado en el espacio, que se lanzará en 2034, permitirán a los científicos sacar conclusiones más precisas.

(Con información de Europa Press)

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