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Detectan la contrapartida óptica de las últimas ondas gravitacionales

Las imágenes capturaron el destello de una kilonova


Un equipo científico, usando la cámara de DES, ha capturado imágenes del resultado de la colisión de dos estrellas de neutrones, la fuente de la más reciente detección de ondas gravitacionales hecha por LIGO/Virgo. Las imágenes capturaron el destello de una kilonova , que ocurre cuando dos estrellas de neutrones chocan entre sí.





A LA IZQUIERDA: Imagen de la galaxia NGC4993 tomada por DES (Dark Energy Survey)  el 18 de agosto de 2017 en la que la flecha señala la posición de la primera detección óptica de la explosión (Kilonova) resultante del choque de dos estrellas de neutrones. Esta explosión fue detectada horas antes como una onda gravitacional por los interferómetros LIGO y VIRGO y como un brote de rayos gamma por el satélite Fermi.  A LA DERECHA: Imagen de la misma galaxia tomada 14 días después,  en la ya no se ve rastro de la explosión.  CREDIT: CIEMAT
A LA IZQUIERDA: Imagen de la galaxia NGC4993 tomada por DES (Dark Energy Survey) el 18 de agosto de 2017 en la que la flecha señala la posición de la primera detección óptica de la explosión (Kilonova) resultante del choque de dos estrellas de neutrones. Esta explosión fue detectada horas antes como una onda gravitacional por los interferómetros LIGO y VIRGO y como un brote de rayos gamma por el satélite Fermi. A LA DERECHA: Imagen de la misma galaxia tomada 14 días después, en la ya no se ve rastro de la explosión. CREDIT: CIEMAT
Un equipo de científicos, utilizando la Dark Energy Camera (DECam), la herramienta principal de observación del Dark Energy Survey (DES), ha registrado una de las primeras imágenes ópticas de la colisión de dos estrellas de neutrones, descubierta por las colaboraciones LIGO y Virgo mediante la observación de ondas gravitacionales.

Es la primera vez que se detecta una colisión bien confirmada entre dos estrellas de neutrones y es también la primera vez que se detecta una fuente cósmica simultáneamente en ondas gravitacionales y electromagnéticas.

Los científicos de DES unieron fuerzas con un equipo de astrónomos con sede en el Centro Smithsoniano de Astrofísica (CfA) de Harvard, y juntos han trabajado utilizando varios observatorios de todo el mundo, para confirmar sus datos originales.

Las imágenes tomadas con DECam capturaron el destello de una kilonova -una explosión similar a una supernova, pero en menor escala- que ocurre cuando dos estrellas colapsadas (llamadas estrellas de neutrones) chocan entre sí, creando elementos radiactivos pesados.

Esta fusión, particularmente violenta, que ocurrió hace 130 millones de años en una galaxia cercana a la nuestra (NGC 4993), es la fuente de las ondas gravitacionales detectadas por las colaboraciones Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) y Virgo el 17 de agosto.

Esta es la quinta fuente de ondas gravitacionales que se detecta. La primera se descubrió en septiembre de 2015, por lo cual los tres miembros fundadores de la colaboración LIGO fueron galardonados con el Premio Nobel de Física hace dos semanas.

Este último evento supone la primera detección de ondas gravitacionales causadas por la colisión de dos estrellas de neutrones y, en consecuencia, la primera que tiene una fuente visible. Las detecciones previas se debían a la colisión de dos agujeros negros, que no pueden ser observados con telescopios.

Esta colisión de estrellas de neutrones se produjo relativamente cerca de la Tierra, por lo que en el plazo de unas pocas horas tras recibir la noticia de LIGO/Virgo, los científicos fueron capaces de apuntar sus telescopios en la dirección del evento y conseguir una imagen clara de la luz emitida en la colisión.

Más emoción

Para añadir aún más emoción a la observación, esta última detección de ondas gravitacionales se correlaciona con una explosión de rayos gamma detectada por el telescopio espacial Fermi de la NASA y más tarde en rayos X por el telescopio Integral de la ESA. La combinación de todas estas detecciones es como ver un rayo y escuchar el trueno correspondiente por primera vez, y abre un mundo de nuevos descubrimientos científicos.

Este evento también proporciona una manera única y completamente nueva de medir el ritmo de expansión del universo, la constante de Hubble. Igual que los astrofísicos utilizan supernovas como candelas estándar (objetos con un brillo intrínseco conocido) para medir la expansión cósmica, las kilonovas se pueden utilizar como sirenas estándar (objetos cuya intensidad en ondas gravitacionales es conocida).

Los científicos de LIGO/Virgo pueden utilizar este hecho para medir la distancia a dichos eventos, mientras que del seguimiento en óptico con DES y otros telescopios se obtiene el desplazamiento al rojo o la velocidad de recesión. La combinación de ambas medidas permite a los científicos determinar el ritmo de expansión actual.

Este nuevo tipo de medida es complementaria a otras que hace DES en su misión de avanzar en la comprensión de la energía oscura, la misteriosa sustancia responsable de la aceleración actual en la expansión del universo.


Miércoles, 18 de Octubre 2017
CIEMAT/T21
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