Redacción MX Político.- ¿Cómo se identifican las colisiones titánicas que ocurren a millones o miles de millones de años luz de distancia? Primero, examinando grandes áreas del cielo. En segundo lugar, asociándose con observatorios de todo el mundo. Los científicos han estado buscando kilonovas, cuando dos estrellas de neutrones o una estrella de neutrones y un agujero negro chocan y desencadenan espectáculos de luces breves pero fantásticos a medida que se fusionan. Tal colisión puede causar una enorme erupción que envía brillantes cascadas de luz y ondas en el espacio-tiempo.
¿Cuántas erupciones brillantes como esta ocurren en todo el universo? Todavía no lo sabemos. Hasta la fecha, solo se han detectado un puñado de candidatas a kilonovas. El próximo telescopio espacial romano Nancy Grace de la NASA está configurado para estudiar las mismas áreas del cielo cada pocos días, lo que ayudará a los investigadores a realizar un seguimiento, o incluso identificar, las detecciones de kilonovas e, idealmente, desencadenará una “fiebre del oro” de nueva información.
¿Qué sucede cuando las estrellas más densas y masivas, que también son súper pequeñas, chocan? Envían explosiones brillantes conocidas como kilonovas. Piensa en estos eventos como los fuegos artificiales naturales del universo. Los teóricos sospechan que ocurren periódicamente en todo el cosmos, tanto cerca como lejos. Los científicos pronto tendrán un observatorio adicional para ayudar a seguir e incluso explorar estos eventos notables: el telescopio espacial Nancy Grace Roman de la NASA, que se lanzará en mayo de 2027.
Los actores clave en las kilonovas son las estrellas de neutrones, los núcleos centrales de las estrellas que colapsaron bajo la gravedad durante las explosiones de supernovas. Cada uno tiene una masa similar a la del sol, pero solo tienen unas 6 millas (10 kilómetros) de diámetro.
Y cuando chocan, envían escombros que se mueven cerca de la velocidad de la luz. También se cree que estas explosiones forjan elementos pesados, como el oro, el platino y el estroncio (lo que le da a los fuegos artificiales reales sus impresionantes rojos). Las kilonovas disparan esos elementos a través del espacio, permitiéndoles potencialmente terminar en rocas que forman la corteza de planetas terrestres como la Tierra.
La comunidad astronómica capturó uno de estos notables eventos de kilonova en 2017. Los científicos del Observatorio de ondas gravitacionales con interferómetro láser (LIGO) de la Fundación Nacional de Ciencias detectaron primero la colisión de dos estrellas de neutrones con ondas gravitacionales: ondas en el espacio-tiempo. Casi simultáneamente, el telescopio espacial de rayos gamma Fermi de la NASA detectó luz de alta energía. La NASA giró rápidamente para observar el evento con una flota más amplia de telescopios y capturó el brillo desvaneciéndose de los escombros en expansión de la explosión en una serie de imágenes.
Pero los jugadores de este ejemplo chocaron prácticamente en nuestro “patio trasero”, al menos en términos astronómicos. Se encuentran a sólo 130 millones de años luz de distancia. Debe haber más kilonovas, y muchas que están más lejos, salpicando nuestro universo siempre activo.
“Todavía no sabemos la tasa de estos eventos”, dijo Daniel M. Scolnic, profesor asistente de física en la Universidad de Duke en Durham, Carolina del Norte. Scolnic dirigió un estudio que estima la cantidad de kilonovas que podrían ser descubiertas por observatorios pasados, presentes y futuros, incluido Roman. “¿Es típico el único kilonova que identificamos? ¿Qué tan brillantes son estas explosiones? ¿En qué tipos de galaxias ocurren?” Los telescopios existentes no pueden cubrir áreas lo suficientemente amplias ni observar lo suficientemente profundo para encontrar ejemplos más distantes, pero eso cambiará con Roman.
Detectando más y más distantes kilonovas
En esta etapa, LIGO lidera el grupo en la identificación de fusiones de estrellas de neutrones. Puede detectar ondas gravitacionales en todas las áreas del cielo, pero algunas de las colisiones más distantes pueden ser demasiado débiles para identificarlas. Roman está listo para unirse a la búsqueda de LIGO, ofreciendo cualidades complementarias que ayudan a “completar” el equipo. Roman es un telescopio de exploración que explorará repetidamente las mismas áreas del cielo.
Además, el campo de visión de Roman es 200 veces más grande que la vista infrarroja del telescopio espacial Hubble, no tan vasto como el de LIGO, pero enorme para un telescopio que toma imágenes. Su cadencia permitirá a los investigadores detectar cuándo los objetos en el cielo se iluminan o se oscurecen, ya sea cerca o muy lejos.
Roman proporcionará a los investigadores una poderosa herramienta para observar kilonovas extremadamente distantes. Esto se debe a la expansión del espacio. La luz que salió de las estrellas hace miles de millones de años se estira en longitudes de onda más largas y rojas, conocidas como luz infrarroja, con el tiempo. Dado que Roman se especializa en capturar luz infrarroja cercana, detectará la luz de objetos muy distantes. ¿Qué tan distante?
“Roman podrá ver algunas kilonovas cuya luz ha viajado unos 7 mil millones de años para llegar a la Tierra”, explicó Eve Chase, investigadora postdoctoral en el Laboratorio Nacional de Los Álamos en Los Álamos, Nuevo México. Chase dirigió un estudio más reciente que simuló cómo las diferencias en la eyección de kilonovas pueden variar lo que esperamos observar desde los observatorios, incluido Roman.
El cargo Cómo el telescopio romano de la NASA buscará explosiones que detengan el espectáculo apareció primero en Noticias MX Político.
