Un grupo de astrónomos observó lo que podría ser una "explosión perfecta": un colosal estallido y totalmente esférico desencadenado por la fusión de dos estrellas de neutrones justo antes de colapsar y formar un agujero negro, según se detalla en un estudio publicado el miércoles (15.02.2023) por la revista Nature.

Los científicos describieron por primera vez los rasgos del tipo de explosión, denominada kilonova, que se produce cuando las estrellas de neutrones se fusionan. Los dos remanentes estelares, con una masa combinada 2,7 veces superior a la del Sol, habían estado orbitando uno alrededor del otro durante miles de millones de años antes de colisionar a gran velocidad y explotar. 

El fenómeno astronómico se registró en una galaxia llamada NGC 4993, a unos 140-150 millones de años luz de la Tierra en dirección a la constelación de Hydra.

"Una explosión perfecta"

La existencia de las explosiones de kilonova se propuso en 1974, pero no fue hasta el 2013 que pudo confirmarse. Sin embargo, se desconocía cómo eran, hasta que en 2017 estas fueron detectadas y estudiadas en profundidad.

"Es una explosión perfecta en varios sentidos. Es hermosa, tanto estéticamente, por la simplicidad de la forma, como por su significado físico", explicó el astrofísico y principal autor Albert Sneppen, del Cosmic Dawn Center de Copenhague.

"Desde el punto de vista estético, los colores que emite la kilonova se parecen literalmente a los de un sol, con la diferencia de que su superficie es varios cientos de millones de veces mayor, añadió.

Una física que "aún no comprendemos"

Los investigadores esperaban que la explosión tuviera el aspecto de un disco aplanado, un colosal panqueque cósmico luminoso, posiblemente con un chorro de material saliendo de ella: "Para ser sinceros, estamos volviendo a la mesa de dibujo", declaró Darach Watson, coautor del estudio.

"Dada la naturaleza extrema de las condiciones físicas, que son mucho más extremas que las de una explosión nuclear, por ejemplo, con densidades superiores a la de un núcleo atómico, temperaturas de miles de millones de grados y campos magnéticos lo suficientemente fuertes como para distorsionar las formas de los átomos, es muy posible que aquí haya una física fundamental que aún no comprendemos", añadió Watson.

Formación de un agujero negro

La kilonova se estudió con el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral, con sede en Chile. Poco a poco, las estrellas fueron acercándose la una a la otra, orbitando a gran velocidad. En los últimos segundos antes de la fusión, cada una se estiró y separó debido a la fuerza del campo gravitatorio de la otra.

Sus partes internas colisionaron a un 25% de la velocidad de la luz, creando los campos magnéticos más intensos del universo. La explosión desató durante unos días la luminosidad de unos mil millones de soles.

Las dos formaron brevemente una sola estrella de neutrones masiva que luego colapsó para formar un agujero negro, un objeto aún más denso con una gravedad tan feroz que ni siquiera la luz puede escapar.

Interés en la forma esférica de la explosión

Los investigadores ofrecieron algunas hipótesis para explicar la forma esférica de la explosión, entre ellas la energía liberada por el enorme campo magnético de la estrella de neutrones única de corta vida, o el papel de unas enigmáticas partículas llamadas neutrinos.

"Esto es fundamentalmente asombroso, y un reto apasionante para cualquier teórico y simulación numérica", concluyó Sneppen.

JU (rtre, sciencealert.com)