El descubrimiento de la "estrella de neutrones negros" desconcierta a los astrónomos
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Colaboración EGO / Virgo / Perciballi
La colaboración LIGO-Virgo gestiona algunos de los instrumentos científicos más exquisitos jamás construidos.
Los científicos han descubierto un objeto astronómico que nunca antes se había observado.
Es más masivo que las estrellas colapsadas, llamadas "estrellas de neutrones", pero tiene menos masa que los agujeros negros.
Tales "estrellas de neutrones negras" no se consideraron posibles y requerirán ideas sobre cómo deberían repensarse las estrellas de neutrones y la formación de agujeros negros.
El descubrimiento fue realizado por un equipo internacional utilizando detectores de ondas gravitacionales en los Estados Unidos e Italia.
Charlie Hoy, un estudiante de doctorado en la Universidad de Cardiff en el Reino Unido, involucrado en el estudio, dijo que el nuevo descubrimiento transformaría nuestra comprensión.
"No podemos descartar ninguna posibilidad", dijo a ISFOS News. "No sabemos qué es y por eso es tan emocionante porque realmente cambia nuestro campo".
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LIGO-Virgo / F. Elavsky / A.Geller
Este evento involucró un objeto más masivo que las estrellas de neutrones conocidas pero menos masivo que los agujeros negros conocidos. Existió en lo que se conoció como la "división de masas"
El Sr. Hoy forma parte de un equipo internacional que trabaja para la colaboración científica Ligo-Virgo.
El grupo internacional, fuertemente involucrado en el Reino Unido y apoyado por el Consejo de Instalaciones de Ciencia y Tecnología, tiene detectores láser de varios kilómetros de largo capaces de detectar pequeñas ondas en el espacio-tiempo causadas por la colisión de objetos masivos en el universo.
Los datos recopilados se pueden usar para determinar la masa de estos objetos involucrados.
En agosto pasado, los instrumentos detectaron la colisión de un agujero negro 23 veces la masa de nuestro Sol con un objeto de 2.6 masas solares.
Esto hace que el objeto más ligero sea más masivo que el tipo más pesado de estrella muerta, o estrella de neutrones, observada anteriormente, de poco más de dos masas solares. Pero también era más liviano que el agujero negro más liviano observado anteriormente: aproximadamente cinco masas solares.
Los astrónomos han buscado tales objetos en lo que han llamado la "zanja masiva".
Escribiendo en The Astrophysical Journal Letters, el equipo de investigación cree que, de todas las posibilidades, es probable que el objeto sea un agujero negro claro, pero no descartan ninguna otra posibilidad.
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NSF
Los laboratorios que detectan ondas gravitacionales disparan láseres en túneles largos
- Las ondas gravitacionales son una predicción de la teoría de la relatividad general.
- Llevó décadas desarrollar la tecnología para detectarlos directamente
- Son ondas en la estructura del espacio-tiempo generadas por eventos violentos.
- La aceleración de las masas producirá ondas que se propagarán a la velocidad de la luz.
- Las fuentes detectables incluyen la fusión de agujeros negros y estrellas de neutrones.
- Los láseres Ligo / Virgo disparan en largos túneles en forma de L; las olas perturban la luz
- La detección de ondas abre el Universo a todas las nuevas investigaciones.
Después de golpear el gran agujero negro, el objeto ya no existe. Sin embargo, según el profesor Stephen Fairhurst, también en Cardiff, debería haber otras oportunidades para aprender más sobre estos objetos de desviación de masa en futuras colisiones.
"Es un desafío para nosotros determinar qué es", dijo a ISFOS News. "¿Es el agujero negro más ligero de todos los tiempos, o es la estrella de neutrones más pesada de todos los tiempos?"
Si se trata de un agujero negro claro, no existe una teoría establecida sobre cómo podría desarrollarse dicho objeto. Pero el colega del profesor Fairhurst, el profesor Fabio Antonioni, propuso que un sistema solar de tres estrellas podría conducir a la formación de agujeros negros claros. Sus ideas reciben cada vez más atención tras el nuevo descubrimiento.
Sin embargo, si esta nueva clase de objetos es una estrella de neutrones pesada, las teorías de cómo se forman también deben revisarse, según el profesor Bernard Schutz del Instituto Max Planck de Física Gravitacional en Potsdam, Alemania .
"No sabemos mucho sobre la física nuclear de las estrellas de neutrones. Por lo tanto, las personas que observan ecuaciones exóticas que explican lo que está sucediendo en el interior podrían pensar" tal vez eso es una prueba de puede obtener estrellas de neutrones mucho más pesadas ".
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N.Fischer y colegas
Una visualización científica de una fusión que produce ondas gravitacionales donde un objeto es 9.2 veces más masivo que el otro
Se cree que se forman agujeros negros y estrellas de neutrones cuando las estrellas se quedan sin combustible y mueren. Si es una estrella muy grande, se derrumba para formar un agujero negro, un objeto con una fuerza gravitacional tan fuerte que ni siquiera la luz puede escapar.
Si la estrella inicial está por debajo de cierta masa, una opción es que se colapse en una bola densa compuesta completamente de partículas llamadas neutrones, que se encuentran dentro del corazón de los átomos.
El material del que están hechas las estrellas de neutrones está tan apretado que una cucharadita pesaría 10 millones de toneladas.
Una estrella de neutrones también tiene una fuerte gravedad que la acerca, pero una fuerza entre neutrones, llamada fuerza nuclear fuerte, separa las partículas y contrarresta la fuerza gravitacional.
Las teorías actuales sugieren que la fuerza gravitacional excedería la fuerza nuclear si la estrella de neutrones fuera mucho más grande que dos masas solares, y la colapsaría en un agujero negro.
Según el profesor Nils Andersson de la Universidad de Southampton, si el objeto misterioso es una estrella de neutrones pesada, los teóricos tendrán que repensar lo que está sucediendo en estos objetos.
"La física nuclear no es una ciencia precisa donde sabemos todo", dijo.
"No sabemos cómo opera la poderosa fuerza nuclear en las condiciones extremas que necesita dentro de una estrella de neutrones. Por lo tanto, cada teoría actual que tenemos actualmente sobre lo que está sucediendo dentro una estrella tiene cierta incertidumbre ".
Sheila Rowan, directora del Instituto de Investigación Gravitacional (IGR) de la Universidad de Glasgow, dijo que el descubrimiento está desafiando los modelos teóricos actuales.
"Será necesario realizar más observaciones e investigaciones cósmicas para establecer si este nuevo objeto es realmente algo que nunca antes se había observado o si podría ser el agujero negro más ligero jamás detectado".
- Se introduce un láser en la máquina y su haz se divide a lo largo de dos caminos.
- Los caminos separados rebotan entre espejos acolchados
- Finalmente, las dos partes de luz se recombinan y se envían a un detector.
- Las ondas gravitacionales que pasan por el laboratorio deben perturbar la instalación.
- La teoría sostiene que deberían estirar y exprimir su espacio muy sutilmente
- Esto debería aparecer como un cambio en la longitud de los brazos ligeros
- El fotodetector captura esta señal en el haz recombinado
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