Desde que se anunció la primera detección directa de las ondas del espacio-tiempo conocidas como ondas gravitacionales en 2016, los astrónomos escuchan regularmente el sonido de los agujeros negros en todo el universo. Proyectos como el Observatorio de Ondas Gravitacionales con Interferómetro Láser (mejor conocido como LIGO) han detectado casi 100 colisiones entre agujeros negros (y, a veces, estrellas de neutrones), que sacuden el tejido del cosmos y envían ondas invisibles a través del espacio.
Pero una nueva investigación muestra que LIGO pronto podría escuchar otro tipo de sacudida en el espacio: capullos de gas turbulento arrojados por estrellas moribundas. Investigadores de la Universidad Northwestern utilizaron simulaciones informáticas de vanguardia de estrellas masivas para mostrar cómo estos capullos pueden producir ondas gravitacionales «imposibles de ignorar», según una investigación presentada esta semana en la 242ª reunión de la Sociedad Astronómica Americana. Estudiar estas ondas en la vida real podría proporcionar información valiosa sobre las muertes violentas de las estrellas gigantes.
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Cuando las estrellas masivas se quedan sin combustible, colapsan en agujeros negros, arrojando al mismo tiempo enormes chorros de partículas ultrarrápidas. El equipo de astrónomos simuló estas etapas finales de la vida de una estrella, pensando que los chorros pueden conducir a ondas gravitacionales, pero algo más tomó el centro del escenario.
«Cuando calculé las ondas gravitacionales de la vecindad del agujero negro, encontré otra fuente que interrumpía mis cálculos: el capullo», dijo el investigador principal. Mineral Gottliebun astrónomo del Centro de Exploración e Investigación Interdisciplinaria en Astrofísica de Northwestern, dijo en un declaración. El capullo es una masa turbulenta de gas, formada cuando las capas externas de la estrella que colapsa interactúan con los chorros de alta potencia liberados desde el interior. Para producir ondas gravitacionales, se necesita algo masivo que se mueva asimétricamente, como el material en movimiento del capullo.
«Un chorro comienza en lo profundo de una estrella y luego se abre camino para escapar», dijo Gottlieb. «Es como cuando perforas un agujero en una pared. La broca giratoria golpea la pared y los escombros se derraman fuera de la pared. La broca le da energía a ese material. De manera similar, el chorro atraviesa la estrella, lo que hace que el material de la estrella se caliente. se levantan y se derraman. Estos desechos forman las capas calientes de un capullo».
Según los cálculos de Gottlieb, LIGO debería detectar fácilmente las ondas creadas por el capullo durante su próxima serie de observaciones. Además, los capullos emiten luz, por lo que los astrónomos pueden obtener información sobre ellos con ondas gravitacionales y telescopios al mismo tiempo, una hazaña emocionante conocida como astronomía de múltiples mensajes.
Si LIGO observa un capullo en un futuro cercano, seguramente será una nueva mirada interesante al interior de las estrellas y al final de sus vidas. También podría ser la primera vez que LIGO logra detectar ondas gravitacionales de un objeto individual, en lugar de las interacciones entre dos objetos binarios que se orbitan entre sí.
«Hasta el día de hoy, LIGO solo ha detectado ondas gravitacionales de sistemas binarios, pero algún día detectará la primera fuente no binaria de ondas gravitacionales», dijo Gottlieb. «Los capullos son uno de los primeros lugares en los que debemos buscar este tipo de fuente».
La investigación del equipo aún no se ha publicado en una revista revisada por pares.
