Científicos logran “escuchar el universo” desde Chile: captan por primera vez ondas gravitacionales tras explosión estelar

Los científicos observaron por primera vez la fusión de dos estrellas de neutrones, uno de los fenómenos más violentos del Universo que aportó respuestas a varios misterios, como el origen del oro sobre la Tierra.

«Lo que es maravilloso es que asistimos a toda la historia de principio a fin: vimos las estrellas de neutrones aproximarse, girar cada vez más rápido una alrededor de la otra, vimos la colisión, luego la materia, y los residuos enviados en todas direcciones», explicó a la AFP Benoit Mours, del Centro Nacional de Investigación Científica francés.

Las dos estrellas fueron detectadas el 17 de agosto, cuando los centros estadounidense LIGO y europeo Virgo detectaron durante 100 segundos unas ondas gravitacionales inéditas.

«Todo el mundo quedó fascinado», subrayó Mours, responsable científico de la colaboración Virgo para Francia.

Dos segundos después de la detección de las ondas, un «flash» de luz bajo forma de rayos gamma fue detectado por el telescopio Fermi, de la NASA. Le siguieron otros «mensajeros» del espacio: rayos X, ultravioletas, infrarrojos y ondas hercianas.

Pudimos «escuchar el universo», se entusiasmó Gregg Hallinan, del Instituto de Tecnología de California.

Los cuerpos más densos

Las estrellas de neutrones son los objetos más densos del cosmos, de una masa comprendida entre 1,1 y 1,6 veces superior a la del Sol. Si se pudiera llenar una pequeña cuchara con una estrella de neutrones, pesaría el equivalente a 100.000 Torres Eiffel.

Estos pequeños cuerpos son vestigios de estrellas más grandes, que, al final de su vida, explotan de forma violenta. Una vez termina el estallido -un fenómeno llamado supernova-, quedan objetos extremadamente densos: estrellas de neutrones o, si la masa de la estrella era mayor, un agujero negro.

Las dos estrellas observadas en agosto tenían el tamaño de una ciudad como Londres y giraban una alrededor de la otra en la constelación del Hidra, en el hemisferio austral, a 130 millones de años luz.

Ambos cuerpos «alcanzan temperaturas extremadamente altas, quizás de hasta un millón de grados. Son muy radioactivos, sus campos magnéticos increíblemente intensos y serían fatales para cualquiera que se acercara» explicó Patrick Sutton, responsable del equipo de física gravitacional de la Universidad de Cardiff, del Reino Unido.

«Sin duda, hoy en día representan el entorno más hostil del universo», añadió.

Más de 70 observatorios

Si bien su fusión había sido predecida por modelos, nunca antes un fenómeno así había sido observado.

El descubrimiento es objeto de más de una decena de estudios publicados este lunes en las prestigiosas revistas científicas Nature y Science.

Implicó al menos a 1.200 científicos, y más de 70 observatorios en la Tierra y el espacio siguieron el fenómeno.

Las detecciones del 17 de agosto y las observaciones que les siguieron no solamente permitieron saber un poco más sobre las estrellas de neutrones.

Los investigadores establecieron una nueva forma de medir la velocidad de la expansión del universo y confirmaron la teoría de Albert Einstein según la cual la gravitación se propaga a la velocidad de la luz.

Resolvieron además el enigma del origen de los elementos más pesados como el plomo, el oro o el platino, ya que estas fusiones de este tipo de estrellas son en efecto fábricas de elementos pesados, debido a la abundancia de neutrones.

Y esto no acaba aquí: «¡Disponemos de suficientes datos para estar ocupados un buen tiempo!», se felicitó Mours.

Gracias a Einstein

«Con las ondas gravitacionales, logramos detectar un acontecimiento, se trata de una nueva manera de ver el Universo», agregó.

Este fenómeno, resultado de violentos sucesos galácticos, fue detectado directamente por primera vez en septiembre de 2015, pero hasta ahora su observación se había logrado exclusivamente en la fusión de agujeros negros.

Precisamente, el Nobel de Física de este año recayó en los tres estadounidenses -Rainer Weiss, Barry Barish y Kip Thorne- que probaron la existencia de las ondas gravitacionales, confirmando así otra predicción de Einstein.

Observar fusión de estrellas de neutrones, la experiencia científica de una vida

Agosto es sobre todo sinónimo de vacaciones (en el hemisferio norte), pero para los científicos testigos de la fusión de dos estrellas de neutrones, este año, el día 17 de ese mes fue digno de un palpitante filme de acción guardado en secreto hasta ahora.

A las 12H41 GMT de ese día, los dos detectores de ondas gravitacionales Ligo, situados en Estados Unidos, captan una fuerte señal, muy diferente a las registradas hasta ahora. Se perfila algo grande.

«Esa mañana, se realizaron todos nuestros sueños», recuerda Alain Weinstein, del Instituto de Tecnología de California.

«En seguida contactamos con Virgo (otro detector situado en Italia) para preguntar si también lo habían visto», explicó a la AFP David Shoemaker, portavoz de la colaboración LIGO.

Pero Virgo, pese a su tecnología punta, ha sufrido un problema de transferencia de datos. 40 minutos después, lo arregla y confirma haber captado estas ondas cortas.

«Estaba en la consulta del dentista cuando recibí el mensaje de texto», recuerda Benoit Mours, director de investigación del Centro Nacional de Investigación Científica francés, y responsable científico de la colaboración con Virgo para Francia. «En seguida me fui al laboratorio», «todo el mundo se precipitó sobre nuestro chat en línea».

Patrick Sutton, responsable del equipo de física gravitacional de la universidad de Cardiff, en el Reino Unido, estaba en el autobús «tratando de leer en su teléfono centenares y centenares de correos que acababan de llegar».

Gracias a los programas de análisis automático, los investigadores supieron casi inmediatamente que se trataba de dos estrellas de neutrones a punto de fusionarse.

Y sólo cinco horas después de la detección de las ondas, pudieron incluso afirmar dónde se hallaban los dos astros en el universo, y apuntar hacia allí las decenas de telescopios terrestres y espaciales implicados.

En total, cerca de 90 grupos de astrónomos fueron invitados a seguir este fenómeno.

Hacia las 22H00 GMT, los investigadores estallan de júbilo: el telescopio estadounidense Swope, en Chile, acaba de descubrir un punto luminoso.

«Cuando empezó el crepúsculo, los telescopios pudieron identificar la galaxia anfitriona y asistir a un largo espectáculo de fuegos artificiales», dijo Shoemaker.

«Nunca vi algo así», recuerda Sephen Smartt, del New Technology Telescope, en el observatorio de La Silla, también en Chile.

«Las 12 horas que siguieron (a la detección) fueron sin duda las más apasionantes de mi vida científica», aseguró Bangalore Sathyaprakash, de la escuela de Física y Astronomía de la universidad de Cardiff.

Y durante los meses siguientes, centenares de expertos se afanaron por preparar la decena de estudios publicados este lunes en las revistas Nature y Science.

«No es que quisiéramos guardar el secreto, sino que queríamos estar seguros de que todos los resultados fueran correctos», explicó Sutton.

Pese a todo, en el seno de la comunidad científica, hubo algunas filtraciones. Sutton admite habérselo dicho a su hijo de 12 años, después de que éste le prometiera que no diría nada a sus amigos.