Observaciones recientes de la fusión de un agujero negro y una estrella de neutrones han revocado las suposiciones sobre cómo se desarrollan estos eventos cósmicos extremos. Los científicos que analizaron las ondas gravitacionales del evento, denominado GW200105, descubrieron que los dos restos estelares giraron juntos en una órbita ovalada, en lugar de circular antes de colisionar, un hallazgo que desafía los modelos existentes de formación y evolución de sistemas binarios.
El descubrimiento y sus implicaciones
La fusión, detectada por el Observatorio de Ondas Gravitacionales con Interferómetro Láser (LIGO) y Virgo a una distancia de aproximadamente 910 millones de años luz, produjo un nuevo agujero negro aproximadamente 13 veces la masa de nuestro sol. Investigadores de la Universidad de Birmingham desarrollaron un nuevo modelo de ondas gravitacionales para reconstruir las órbitas de los objetos en colisión. Este análisis reveló una falta significativa de precesión (bamboleo) en los momentos previos a la fusión, lo que indica una órbita excéntrica y elíptica.
Esta es la primera vez que se miden tales características orbitales en un sistema mixto de estrellas de neutrones y agujeros negros. Las implicaciones son sustanciales: las estimaciones anteriores de las masas de los objetos progenitores probablemente eran inexactas, y análisis anteriores sugerían un agujero negro más pequeño (alrededor de 9 masas solares) y una estrella de neutrones de menor masa (alrededor de 2 masas solares).
¿La influencia de un tercer cuerpo?
La órbita elíptica sugiere que el sistema binario no se formó de forma aislada. En cambio, probablemente interactuó gravitacionalmente con otras estrellas o un tercer objeto compañero. Según Patricia Schmidt, miembro del equipo de la Universidad de Birmingham, “La órbita delata el juego… Su forma elíptica muestra que este sistema no evolucionó silenciosamente sino que casi con certeza fue moldeado por interacciones gravitacionales”.
Por qué esto es importante
Estos hallazgos resaltan los entornos complejos y caóticos donde se forman los agujeros negros y las estrellas de neutrones. Anteriormente se suponía que estos sistemas tenían órbitas circulares, lo que llevaba a subestimaciones de las masas de los agujeros negros. El descubrimiento de órbitas excéntricas sugiere un lugar de nacimiento común en densos cúmulos estelares donde ocurren frecuentes interacciones gravitacionales. Como señala Gonzalo Morras de la Universidad Autónoma de Madrid, esto es “una prueba convincente de que no todos los pares de estrella de neutrones y agujero negro comparten el mismo origen”.
La observación subraya las limitaciones de los modelos teóricos actuales y apunta hacia la necesidad de simulaciones refinadas que tengan en cuenta las interacciones de múltiples cuerpos en entornos astrofísicos extremos. Esto perfeccionará nuestra comprensión de cómo estas poderosas fusiones influyen en la evolución de las galaxias y la distribución de elementos pesados en el universo.
