La colaboración LIGO Virgo KAGRA ha detectado la señal gravitacional de la fusión de una estrella de neutrones con un objeto masivo de naturaleza inesperada. La masa de este cuerpo celeste, evaluada con precisión, lo categorizaría como un agujero negro sorprendentemente ligero o, mucho menos probable, una estrella de neutrones extremadamente masiva.
Simulación numérica conforme a GW230529.
Crédito: I. Markin (Universidad de Potsdam), T. Dietrich (Universidad de Potsdam e Instituto Max Planck de física gravitacional), H. Pfeiffer, A. Buonanno (Instituto Max Planck de física gravitacional)
Las observaciones "electromagnéticas" de los objetos celestes en la galaxia sugerían que no podían existir estrellas de neutrones o agujeros negros con masa entre 3 y 5 masas solares. A esta brecha de masa los científicos la han llamado el "gap de masa". El evento gravitacional GW230529, cuyo análisis acaba de ser publicado por la colaboración LIGO Virgo KAGRA, desafía esta idea al demostrar que uno de los cuerpos celestes involucrados en la fusión tenía una masa entre 2.5 y 4.5 masas solares, con una probabilidad del 90% (el segundo objeto tenía una masa entre 1.2 y 2.0 masas solares).
En este punto, la interpretación más probable es la de un agujero negro ligero, pero los datos tampoco descartan la posibilidad de que sea una estrella de neutrones pesada.
Las fusiones de un agujero negro y una estrella de neutrones de masas tan cercanas son también interesantes porque presentan una alta probabilidad de tener una contraparte electromagnética observable. Sin embargo, el evento fue captado mientras solo el interferómetro LIGO de Livingston (Estados Unidos) tomaba datos de los cuatro interferómetros de la colaboración. La ubicación del evento fue, por lo tanto, demasiado imprecisa como para que pudiera ser reencontrada por telescopios.
Este tipo de fusión, más complicado de evidenciar, ha podido ser identificado gracias a la integración de nuevas funcionalidades dedicadas, en los tres algoritmos de detección de la colaboración (GstLAL, MBTA y PyCBC), para el ciclo O4. El pipeline de MBTA contó especialmente con la contribución del IPHC, del LAPP y del IP2I, y el pipeline de PyCBC con la contribución del IJCLab.
Fuente: CNRS IN2P3