tantoConfirmar~ deondas gravitacionalesEn 2017, continuamos abriendo un mundo completamente nuevo de física, pero seguimos planteando preguntas adicionales.La detección de cada onda gravitacional presenta un nuevo desafío: cómo encontrar la causa de un evento.A veces es más difícil de lo que parece.Ahora el equipo dirigido por Alejandro Vigna-Gómez estáUniversidad de CopenhaguePiensan que han encontrado un modelo de muerte estelar que ayuda a explicar algunos hallazgos previamente inexplicables. Y apunta a galaxias con más estrellas de neutrones de lo que se pensaba.
En ciencia, es común recolectar datos que no parecen encajar con las teorías científicas actuales.Ese tipo de datos inesperados provienen del observatorio de ondas gravitacionales del interferómetro láser.logo) el segundo descubrimiento de las ondas gravitacionales.En general, LIGO registra las ondas gravitacionales causadas por la colisión de dos objetos densos de la siguiente manera:calabozoYestrella neutrón.El segundo registro positivo, registrado por primera vez en 2019 y ahora conocido como GW190425, fue sorprendentemente grande, aunque los datos indicaron que la fuente eran dos estrellas de neutrones fusionadas.
La estrella de neutrones promedio es difícil de “ver” en el sentido tradicional.Al igual que sus primos estrechamente relacionados, los agujeros negros, por lo general solo se forman después de una implosión supermasivo.Pero a veces forman púlsares, creando algunas de las formas estelares más reconocibles del universo.En general, la única forma de ver un sistema binario de estrellas de neutrones, como el que generó la señal de onda gravitatoria GW190425, es si una de las dos estrellas del sistema es un púlsar y luego interactúa con una estrella de neutrones regular adyacente.Sin embargo, ninguno de los sistemas binarios de estrellas de neutrones conocidos tiene estrellas lo suficientemente masivas como para igualar las señales vistas por LIGO.
Carecían de tales estrellas en parte porque cuando las estrellas más grandes mueren, se convierten en agujeros negros en lugar de estrellas de neutrones.Sin embargo, la señal gravitacional no provino de un agujero negro en fusión, sino de una estrella de neutrones gigante en fusión.Entonces, ¿qué está causando la formación de estas grandes estrellas de neutrones y por qué no aparece como un púlsar y un par binario?
Según la Dra. Vigna-Gomez, la respuesta puede estar en un tipo de estrella llamada “estrella pelada”.También llamadoestrella de helio, estos objetos estelares solo se forman en sistemas binarios, donde la capa exterior de hidrógeno es empujada por las otras estrellas del sistema, dejando atrás un núcleo de helio puro.El equipo modeló este tipo de estrellas para comprender qué le sucede a una estrella después de una supernova.Depende de dos factores: el peso de los núcleos restantes y la potencia de la explosión de la supernova.
Utilizando un modelo de evolución estelar, el equipo demostró que, en el caso de las estrellas de helio, parte de la capa exterior del helio podría desaparecer en una explosión, reduciendo el peso de la estrella hasta el punto en que ya no podría ser un agujero negro.Eso podría explicar potencialmente de dónde provienen las estrellas de neutrones masivas, pero ¿por qué no son más prominentes en los sistemas binarios con púlsares?
La respuesta proviene del siguiente proceso estándar.sistema binario– Transferencias masivas.A menudo, una estrella en un sistema binario pierde algo de su materia a otra estrella más masiva, en un proceso conocido como transferencia de masa.En los sistemas de estrellas de neutrones, esta transferencia de masa a veces puede convertir la estrella de neutrones en un púlsar.Sin embargo, cuanto más grande es el núcleo de helio de una estrella, menos probable es que se produzca una transferencia de masa.Por lo tanto, en los sistemas que forman estrellas de neutrones gigantes, es poco probable que terminemos con sistemas binarios que contengan púlsares.Captan la masa mejor que transferirla a su compañero binario, lo que hace que brille con el púlsar.
Otros datos de LIGO apoyan esta teoría.Las fusiones de estrellas de neutrones masivas parecen ser tan comunes en el universo como las fusiones de púlsares y estrellas de neutrones ligeramente menos masivas.Pueden existir poblaciones enteras de grandes sistemas binarios de estrellas de neutrones y no pueden ser vistos por los métodos de detección ordinarios.Pero ahora, con LIGO, al menos debería poder ver cuándo se fusionan, que es otro paso para comprenderlo realmente.
Aprende más:
UCSC –Los astrofísicos explican el origen de las binarias de estrellas de neutrones inusualmente masivas
Cartas de revistas astrofísicas –Conjunto alternativo de supernova de estrellas de neutrones binarias masivas y pares de estrellas de neutrones-agujero negro ligero y ancestros estelares comunes de GW190425 y GW200115
Observatorio de Greenbank –La estrella de neutrones más pesada jamás descubierta, demasiado masiva para existir
ligo-GW190425
Imagen principal:
Gráficos que muestran diferentes fusiones que causaron diferentes ondas gravitacionales.
Créditos – Vigna-Gomez et al., ApJL 2021