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martes, octubre 17, 2017

Un día escrito en oro

Detectadas las ondas gravitacionales y el destello luminoso de la colisión entre dos estrellas de Neutrones.

¿De donde procede el Oro, ese elemento de la tabla periódica que lleva fascinándonos desde los principios mismos de la civilización y por el cual parece que en ocasiones estemos dispuestos a todo? La pregunta no es baladí, ya que el origen de muchos de las subsistencias más pesadas que el Hierro que hoy día encontramos en La Tierra siempre siempre fue una especie de rompecabezas cósmica, y responderla una de las obsesiones de los astrónomos. Existía para este dorado metal, y para otros como el Plomo, la hipótesis de que su origen estaba en un acontecimiento tan raro como cataclísmico  en cuanto a la energía liberada: La colisión entre dos estrellas de Neutrones, originando las denominadas kilonovas, más brillantes que cualquier otra cosa del Universo y con tanta energía que eran capaces de sintetizarlo en esos momentos finales, mediato el conocido ‘proceso r‘ de nucleosíntesis.

Todo encajaban, pero quedaba lo más importante, ser capaces de detectar y observar uno de estos eventos, que de por si debían ser extremadamente raros. Y el pasado 17 de Agosto, aunque no lo hemos sabido hasta ahora, el Universo se dignó a darnos una respuesta. Ese día, más concretamente a las 12:41:04 UTC, las instalaciones del observatorio  LIGO(en Estados Unidos)detectaba la llegada de ondas gravitatorios, la 5ª vez que lo lograba. Y apenas dos segundos después se activaron todas las alarmas cuando los observatorios Fermi e INTEGRAL detectaban una explosión de rayos gamma procedente de la región del firmamento desde donde habían llegado dichas fluctuaciones del espacio-tiempo. Rápidamente decenas de observatorios y miles de astrónomos se movilizaron para observar GRB 170817, como se la conocía ahora, y registraron el estallido a muchos niveles, desde luz visible a señales de radio.

Se estaba haciendo historia, ya que por primera vez se podía relacionar una fuente de ondas gravitatorias con un fenómenos luminoso concreto. Pero lo mejor estaba por llegar, porque el análisis de los datos de LIGO permitió determinar con precisión las masas de los cuerpos implicados en la detonación, y con ello su naturaleza. Estábamos ante la colisión de dos estrellas de Neutrones (aunque LIGO solo pudo captar los momentos previos, no la detonación en si misma), seguramente un sistema binario que se había ido aproximando en espiral una alrededor de la otra hasta su apocalíptico final. Y con ello, confirmando que estábamos ante una kilonova. Se estima que GBR 170817, dada la energía generada,  podría haber formando el equivalente a la masa de nuestro planeta en oro. Además de otros elementos igualmente raros y pesados.

Y igualmente transcendental, las ondas gravitacionales han demostrado que su anuncio como una nueva puerta al Universo no eran solo palabras. Gracias a ellas se pudo revelar con precisión masa, rotación, distancia (unos 180 millones de años luz, la detonación de Rayos Gamma más cercana jamás observada) y posición en el cielo, complementando así los datos obtenidos por la luz emitida en todas las frecuencias, que permitieron estudiar su entorno. Y para rematar, aunque en este caso como parte de una investigación propia y diferenciada, GBR 170817 ofreció una medida independiente de la constante de Hubble, que mide la tasa de expansión del Universo.

Un día, en definitiva, escrito en letras de oro en la historia de la astronomía y nuestro conocimiento del Universo. Nunca mejor dicho.

La detonación de GBR 170817 pudo ser observada por decenas de observatorios, que ofrecieron así una visión amplia del fenómeno, al que ahora se le suma los datos de las ondas gravitacionales. Una nueva era de la astronomía acababa de nacer.

Las tenues olas en el espacio-tiempo generadas por el cataclismo y captadas por 3 de las instalaciones de LIGO. Aunque el momento mismo del choque no se pudo registrar, si la de los momentos previos, los 90 segundos anteriores, cuando ambas estrellas de neutrones ya giraban una alrededor de la otra de forma frenética. Gracias a ellas se pudo establecer con precisión las masas implicadas, algo que habría sido mucho más dificil y poco preciso mediante observaciones "tradicionales".

La  kilonova se volvió roja, posiblemente por el material expulsado, y se desvaneció por un factor de más de 20 en solo unos pocos días.

El origen cósmico de los elementos. Dejando de lado el hidrógeno y algo de helio, generado en el nacimiento mismo del Universo, la mayoría se generaron en el interior de los núcleos de las estrellas, hasta el hierro. Más allá entran en acción las supernovas, que generan reacciones de nucleosintesis complejas, y colisiones entre diferentes cuerpos. Uno de los más teorizados era entre estrellas de Neutrones, que muchos defendían como el origen de elementos como el oro, el plomo o el uranio, entre otros. Ahora llega la confirmación. 
 
Estrellas de Neutrones, una masa superior a la del Sol concertada en un cuerpo de unos pocos kilómetros de diámetro.

Un día escrito en letras de oro. 

First Cosmic Event Observed in Both Gravitational Waves and Light 

NASA Missions Catch First Light from a Gravitational-Wave Event 

El brillo de las ondas gravitacionales creadas al chocar dos estrellas de neutrones, las kilonovas y el origen del oro de la Tierra 

Telescopios de ESO observan la primera luz de una fuente de ondas gravitacionales

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