As colaboracións LIGO e Virgo confirmaron este luns que o evento GW190425, rexistrado o 25 de abril do ano pasado, foi a segunda observación dunha onda gravitacional que se axusta á fusión dun sistema binario formado por dúas estrelas de neutróns (BNS), despois do histórico sinal detectada en agosto de 2017. Neste fito participaron de novo investigadores do Instituto Galego de Física de Altas Enerxías (IGFAE) con sede en Santiago de Compostela.
En abril do ano pasado, os detectores Advanced LIGO, nos Estados Unidos, e o detector europeo Advanced Virgo, en Italia, detectaron o sinal. Apenas 40 minutos despois, as dúas colaboracións internacionais enviaron unha alerta para poñer en marcha as observacións de seguimento por parte doutros telescopios. “Atopamos un segundo evento consistente cunha fusión dun sistema binario de estrelas de neutróns e isto é unha confirmación importante para o anterior evento, que deu inicio á astronomía de multi-mensaxeiros hai dous anos. A masa total é maior que a de calquera sistema binario coñecido, e isto ten implicacións astrofísicas interesantes sobre a formación deste sistema”, comenta Jo Van den Brand, portavoz da Colaboración Virgo e profesor na Universidade de Maastricht, Nikhef e a VU University Amsterdam nos Países Baixos. “O que é sorprendente é que a masa combinada deste sistema binario é moito maior que a esperada”, engade Ben Farr, un membro do equipo de LIGO da Universidade de Oregon, nos Estados Unidos. Os resultados foron presentados no congreso da Sociedade Astronómica Americana (AAS, das súas siglas en inglés) en Honolulu, Hawaii.
Thomas Dent, coordinador do grupo LIGO do IGFAE de Santiago, explica que “aínda que a primeira fusión de estrelas de neutróns detectada por LIGO-Virgo foi unha sorpresa debido á súa proximidade con respecto ao Sistema Solar e á súa emisión brillante en luz visible, esta segunda detección é máis misteriosa pola súa elevada masa total, que non concorda cos sistemas binarios de estrelas de neutróns detectados por radio-telescopios na nosa galaxia”.
Dent subliñou tamén a relevancia do traballo do grupo compostelán: “O noso equipo está a ter actualmente un papel destacado na coordinación de análise de poboacións de fusións de sistemas binarios, co obxectivo de entender mellor a orixe deste tipo de eventos, así como contribuír á mellora da sensibilidade dos algoritmos de procura a fin de aumentar a probabilidade de detectar máis fusións de estrelas de neutróns”.
Estímase que a fonte de GW190425 está a unha distancia de 500 millóns de anos-luz da Terra. Está localizada no ceo nunha área unhas 300 veces maior que a proporcionada para o BNS observado por LIGO e Virgo en 2017, a famosa GW170817. Isto débese a que o sinal GW190425 foi detectada unicamente cunha relación sinal-ruído elevada por LIGO-Livingston. Nese instante, o detector LIGO-Hanford estaba temporalmente non operativo, mentres que o sinal reconstruído en Virgo era débil, debido á diferenza en sensibilidade con respecto a LIGO-Livingston, e tamén pola probable dirección de orixe do sinal, unha rexión do ceo na que Virgo ten menos sensibilidade no momento de recepción do sinal. Esta menor precisión na localización no ceo fai moi complicado buscar contrapartidas (sinais electromagnéticos, neutrinos ou partículas cargadas). De feito, a diferenza de GW170817, non se atopou ningunha contrapartida ata a data. Con todo, os datos de Virgo foron usados posteriormente para mellorar a caracterización do sistema astrofísico.
Hai varias posibles explicacións sobre a orixe de GW190425. A máis probable é a fusión dun sistema BNS. De forma alternativa, tamén podería producirse pola fusión dun sistema binario no que unha ou ambas as compoñentes fose un buraco negro, aínda que non se observaron ata agora buracos negros lixeiros no rango de masas consistente con GW190425. Ata o momento, unicamente baseándose nos datos de ondas gravitacionales, estes escenarios non poden descartarse.
A masa total estimada do sistema binario é 3,4 veces a masa do Sol. Baixo a hipótese de que GW190425 procede da fusión dun sistema BNS, este sería considerablemente diferente a todos os sistemas BNS coñecidos na nosa galaxia, cuxo rango de masa total está entre 2,5 e 2,9 veces a masa do Sol. Isto indica que o sistema de estrelas de neutróns que orixinou GW190425 puido formarse de maneira distinta aos sistemas BNS galácticos coñecidos.
A Colaboración Virgo está formada actualmente por uns 520 científicos, enxeñeiros, e técnicos procedentes de 100 institucións e 11 países diferentes
Referencia: GW190425: Observation of a Compact Binary Coalescence with Total Mass ∼ 3.4 M⊙ (ver en PDF).
