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Astrónomos han observado lo que podría ser la “explosión perfecta”, un estallido colosal y completamente esférico provocado por la fusión de dos remanentes estelares muy densos llamados estrellas de neutrones, poco antes de que la entidad combinada colapsara para formar un agujero negro.
Los investigadores describieron el miércoles por primera vez los contornos del tipo de explosión, llamada kilonova, que ocurre cuando las estrellas de neutrones se fusionan. La bola de fuego de materia luminosa en rápida expansión desafió sus expectativas.
Las dos estrellas de neutrones, con una masa combinada de unas 2,7 veces la de nuestro Sol, orbitaron entre sí durante miles de millones de años antes de colisionar a gran velocidad y explotar.
El evento se desarrolló en una galaxia llamada NGC 4993, a unos 140-150 millones de años luz de la Tierra en dirección a la constelación de Hidra.
La existencia de explosiones de kilonovas se propuso en 1974 y se confirmó en el 2013, pero se desconocía cómo eran hasta que ésta se detectó en el 2017 y se estudió profusamente.
“Es una explosión perfecta en varios sentidos. Es hermoso, tanto estéticamente por la simplicidad de la forma como por su significado físico”, dijo el astrofísico Albert Sneppen del Cosmic Dawn Center en Copenhague, autor principal de la investigación publicada en la revista Nature.
“Estéticamente, los colores que emite la kilonova se parecen literalmente a un sol, excepto, por supuesto, que son unos cientos de millones de veces más grandes en superficie. Físicamente, esta explosión esférica contiene la física extraordinaria en el corazón de esta fusión”, agregó Sneppen. .
Los investigadores esperaban que la explosión pareciera quizás un disco aplanado, un panqueque cósmico luminoso colosal, posiblemente con un chorro de material saliendo de él.
“Para ser honesto, realmente estamos volviendo a la mesa de dibujo con esto”, dijo Darach Watson, astrofísico del Cosmic Dawn Center y coautor del estudio.
“Dada la naturaleza extrema de las condiciones, mucho más extremas que una explosión nuclear, por ejemplo, con densidades mayores que un núcleo atómico, temperaturas de miles de millones de grados y campos magnéticos lo suficientemente fuertes como para distorsionar las formas de los átomos, bien puede haber física fundamental aquí que aún no entendemos”, agregó Watson.
La kilonova se estudió utilizando el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral, ubicado en Chile.
Las dos estrellas de neutrones comenzaron sus vidas como estrellas normales en un sistema binario. Cada uno explotó y colapsó después de quedarse sin combustible, dejando un núcleo pequeño y denso de unos 20 kilómetros de diámetro pero con más masa que el sol.
Muy gradualmente, se acercaron la una a la otra, orbitando a un ritmo muy veloz. Cada una se estiró y separó en los últimos segundos antes de la fusión debido al poder del campo gravitatorio del otro. Sus partes internas chocaron a aproximadamente el 25% de la velocidad de la luz, creando los campos magnéticos más intensos del universo.
La explosión desató la luminosidad de unos 1,000 millones de soles por unos días.
Los dos cuerpos integraron brevemente una sola estrella de neutrones masiva que luego colapsó para formar un agujero negro, un objeto aún más denso y con una gravedad tan feroz que ni siquiera la luz puede escapar.
(Con información de Reuters)