Las estrellas de neutrones son fenómenos extraños. La comunidad científica lleva más de cuarenta años intentando comprender cómo funcionan y por qué se producen. Sabemos que la génesis de toda estrella de neutrones se encuentra, paradójicamente, en la muerte de un estrella supergigante y masiva (entre 10 y 50 veces la masa del Sol).
Cuando el núcleo de la supergigante se queda sin combustible, alcanza el final de su vida útil y se produce una inmensa explosión llamada supernova. Las supernovas son los fenómenos universales más violentos, destructivos y potentes de los que el ser humano tiene constancia. Como resultado de esta inmensa explosión se produce una estrella de neutrones.
La estrella de neutrones reúne dos características principales: la primera es que, como su propio nombre indica, está formada por neutrones. Cuando el colapso de la estrella moribunda es irreversible, se produce un espectacular aumento de las temperaturas, a la vez que la presión se incrementa exponencialmente. Esta combinación de condiciones extremas provoca que protones y electrones se unan, dando lugar a nuevos neutrones.
La segunda es su ingente densidad. Una estrella de neutrones puede albergar varias veces la masa del Sol en un radio de apenas 12 km, 60.000 veces más pequeño que el solar. Imagine un petrolero de 48.000 toneladas concentrado en un alfiler. Algo parecido sucede con las estrellas de neutrones...
El día 17 del pasado mes de agosto, a las 12:41:04 horas, el Observatorio de detección de ondas gravitatorias LIGO (Luisiana, Estados Unidos) registró un evento transitorio de ondas gravitatorias GW170817, el quinto de la historia. Dos segundos después, los satélites Fermi e INTEGRAL se topaban con una explosión de rayos gamma (un GRB, de su nombre inglés), que grupos de investigación de todo el mundo comenzaron a examinar, entre ellos tres miembros del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC).
"Tras la detección de la luz óptica con el telescopio robótico Javier Gorosabel en la estación española BOOTES-5 (México), participamos en una campaña de observación que nos permitió estudiar el fenómeno durante quince días cubriendo desde el ultravioleta hasta el infrarrojo cercano, apunta Alberto Castro-Tirado, investigador principal del grupo ARAE (Astrofísica robótica y altas energías) del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) que participa en tres artículos sobre el evento.
Así pudo identificarse la 'kilonova' (unión de dos estrellas de neutrones, o de una estrella de neutrones y un agujero negro) asociada con la fuente emisora de ondas gravitacionales en la galaxia NGC 4993, y cuyo origen se halla en la fusión de dos estrellas de neutrones".
Las ondas gravitatorias son ondulaciones en la estructura del espacio-tiempo, el "tejido" que compone el universo y que podemos imaginar como una malla elástica tensada. Una malla que, ante la presencia de materia, se curva. Esta curvatura en la geometría del espacio-tiempo debido a la presencia de materia es la causante de los efectos gravitatorios que rigen el movimiento de los cuerpos (tanto el de los planetas alrededor del Sol como el de los cúmulos de galaxias).
Einstein predijo, en su teoría general de la relatividad (1916), la existencia de estas ondas gravitatorias, un fenómeno asociado a los objetos que generan los entornos gravitatorios más extremos, como los sistemas binarios de agujeros negros y estrellas de neutrones. Estos sistemas generarían distorsiones en el espacio-tiempo que, al igual que las ondas que produce una piedra en el agua, se propagan desde el origen a la velocidad de la luz acarreando valiosa información sobre los objetos que producen las ondas y sobre la naturaleza de la gravedad.
"La contrapartida electromagnética era excepcionalmente débil para un evento de este tipo, y tuvimos mucha suerte al detectarlo. Se trata, sin duda, de uno de los descubrimientos más importantes de la astrofísica de la década", ha expresado Antonio de Ugarte, coinvestigador principal del grupo HETH del IAA-CSIC que participa en los trabajos.