Una colisión de una estrella de neutrones puede haber emitido dos tipos diferentes de señales cósmicas: ondas en el espacio-tiempo conocidas como ondas gravitacionales y un breve parpadeo de energía llamado ráfaga de radio rápida.

Uno de los tres detectores que componen el observatorio de ondas gravitacionales LIGO captó una señal de una colisión cósmica el 25 de abril de 2019. Alrededor de 2,5 horas después, un detector de ráfagas de radio rápido captó una señal de la misma región del cielo, informan los investigadores. 27 de marzo en Nature Astronomy.

Si se fortalece con más observaciones, el hallazgo podría reforzar la teoría de que las misteriosas ráfagas de radio rápidas tienen múltiples orígenes, y las fusiones de estrellas de neutrones son uno de ellos.

"Estamos 99,5 por ciento seguros" de que las dos señales provienen del mismo evento, dice la astrofísica Alexandra Moroianu, quien detectó la fusión y sus consecuencias mientras estaba en la Universidad de Australia Occidental en Perth. “Queremos estar 99,999 por ciento seguros”.

Desafortunadamente, los otros dos detectores de LIGO no captaron la señal, por lo que es imposible triangular con precisión su ubicación. “Aunque no es una observación concreta y directa de algo que se ha teorizado durante una década, es la primera evidencia que tenemos”, dice Moroianu. "Si esto es cierto... va a ser un gran auge en la ciencia de las ráfagas de radio rápidas".

Ráfagas de radio misteriosas

Los astrónomos han detectado más de 600 ráfagas de radio rápidas, o FRB, desde 2007. A pesar de su frecuencia, las causas siguen siendo un misterio. Un candidato principal es una estrella de neutrones altamente magnetizada llamada magnetar, que podría quedar atrás después de que explota una estrella masiva ( SN: 6/4/20 ). Pero algunos FRB parecen repetirse, mientras que otros son eventos aparentemente únicos, lo que sugiere que hay más de una forma de producirlos ( SN: 7/2/20 ).

Los teóricos se han preguntado si una colisión entre dos estrellas de neutrones podría provocar una FRB singular, antes de que los restos de la colisión produzcan un agujero negro. Tal choque también debería emitir ondas gravitacionales ( SN: 16/10/17 ).

Moroianu y sus colegas buscaron datos archivados de LIGO y el Experimento canadiense de mapeo de intensidad de hidrógeno, o CHIME, un detector rápido de ráfagas de radio en la Columbia Británica, para ver si alguna de sus señales se alineaba. El equipo encontró una pareja de candidatos: GW190425 y FRB20190425A.

A pesar de que la onda gravitacional solo fue detectada por el detector LIGO en Livingston, Luisiana, el equipo detectó otros signos que sugieren que las señales estaban relacionadas. La FRB y las ondas gravitacionales venían desde la misma distancia, a unos 370 millones de años luz de la Tierra. Las ondas gravitacionales procedían de la única fusión de estrellas de neutrones que LIGO detectó en esa carrera de observación, y el FRB era particularmente brillante. Incluso puede haber habido un estallido de rayos gamma al mismo tiempo, según datos satelitales, otro efecto secundario de una fusión de estrellas de neutrones.

“Todo apunta a que se trata de una combinación de señales muy interesante”, dice Moroianu. Ella dice que es como ver un drama criminal en la televisión: “Tienes tanta evidencia de que cualquiera que vea el programa de televisión diría, ´Oh, creo que él lo hizo´. Pero no es suficiente para convencer a la corte”.

Secretos de estrellas de neutrones

A pesar de la incertidumbre, el hallazgo tiene implicaciones emocionantes, dice la astrofísica Alessandra Corsi de la Texas Tech University en Lubbock. Una es la posibilidad de que dos estrellas de neutrones puedan fusionarse en una sola estrella de neutrones extramasiva sin colapsar inmediatamente en un agujero negro. “Existe una línea divisoria difusa entre lo que es una estrella de neutrones y lo que es un agujero negro”, dice Corsi, que no participó en el nuevo trabajo.

En 2013, el astrofísico Bing Zhang de la Universidad de Nevada, Las Vegas, sugirió que la colisión de una estrella de neutrones podría crear una estrella de neutrones extramasiva que se tambalea al borde de la estabilidad durante unas horas antes de colapsar en un agujero negro. En ese caso, el FRB resultante se retrasaría, al igual que en el caso de 2019.

La estrella de neutrones más masiva observada hasta ahora tiene aproximadamente 2,35 veces la masa del sol, pero los teóricos creen que podrían crecer hasta tener alrededor de tres veces la masa del sol sin colapsar ( SN: 22/7/22 ). La estrella de neutrones que podría haber resultado de la colisión en 2019 habría tenido 3,4 masas solares, calculan Moroianu y sus colegas.

"Algo como esto, especialmente si se confirma con más observaciones, definitivamente nos diría algo sobre cómo se comporta la materia de neutrones", dice Corsi. “Lo bueno de esto es que tenemos la esperanza de probarlo en el futuro”.

Se espera que la próxima ejecución de LIGO comience en mayo. Corsi es optimista de que aparecerán más coincidencias entre las ondas gravitacionales y las FRB, ahora que los investigadores saben cómo buscarlas. “Debe haber un futuro brillante por delante”, dice ella.