La colisión de estrellas de neutrones produce potentísimos destellos de luz gama y también ondas gravitatorias en el espacio que, a pesar de haber sido predichas por Einstein, no habían sido todavía detectadas. Su comprensión nos acercaría, posiblemente, a las claves de una inagotable fuente de energía procedente de la acreción de agujeros negros. Un equipo internacional de investigadores que trabaja con Miguel A. Aloy (Universidad de Valencia), acaba de aportar resultados muy valiosos para dar respuesta a este enigma de la astrofísica.
Este proyecto de los superordenadores del Instituto Max-Planck de Física Gravitacional, que hoy publica la revista Astrophysical Journal Letters y del que informó en un comunicado la Universidad de Valencia, responde a uno de los fundamentos astrofísicos de la Teoría de la Relatividad de Einstein que aún no había sido resuelto.
La primera erupción de rayos gamma fue observada por casualidad. A finales de los años 60, un satélite espía americano que estaba buscando pruebas de ensayos de bombas atómicas sobre la tierra, detectó la primera erupción de rayos gamma (ERG). No procedía de la Tierra, sino del espacio exterior. Entre 1991 y la fecha de finalización de su misión en junio 2000, el satélite americano Compton registró alrededor de una ERG al día-aunque la causa de estas gigantescas explosiones cosmológicas seguía siendo un misterio.Miguel A. Aloy, investigador principal del
European Research Councill Starting Independiente Grant CAMAP en la Universidad de Valencia, ha estado trabajando con el grupo internacional de científicos que ha encontrado una posible explicación para las erupciones de rayos gamma de corta duración (pueden durar hasta 3 segundos). El equipo resolvió las ecuaciones Einstein y las ecuaciones de la magnetohidrodinámica para dos estrellas de neutrones que llegan a fusionarse dando lugar a un agujero negro, y dejar que la simulación siguiera por un período de tiempo mucho más largo después de la formación del mismo.
Lo que descubrieron fue que, inicialmente, se formará un anillo de materia caliente con un campo magnético relativamente débil rodeando el agujero negro resultante, que rota sobre su eje a velocidades muy cercanas a las de la luz. El movimiento de rotación de este sistema inestable genera un campo magnético ordenado, que es sumamente poderoso, siendo su intensidad de unos 1.015 Gauss a lo largo del eje de rotación. Para hacernos una idea de la increíble magnitud de este campo magnético, se puede decir que es 1016 (10,000,000,000,000,000) veces más intenso que el campo magnético de la Tierra. Ahí radica la importancia de este nuevo resultado: se ha demostrado, por primera vez, que se puede formar una estructura alrededor del eje de rotación del sistema, a través de la cual, plasma extraordinariamente caliente procedente de los alrededores del agujero negro es lanzado al espacio. Es más, la citada estructura es clave para que el plasma eyectado sea co-limat y forme sendas chorros en los que se produce la radiación gamma que da lugar a una ERG de corta duración.
El citado equipo internacional de científicos donde trabaja el profesor Miguel Aloy está ahora más cerca de resolver el enigma gracias a los cómputos realizados durante seis semanas en súper computadoras ubicadas en Golm, Alemania. Estas computadoras simularon la forma en que la fusión de dos estrellas de neutrones con campos magnéticos pequeños forma un agujero negro rodeado por un toro de acreción caliente.
En este proceso, un campo magnético extraordinariamente intenso con estructura de chorro se forma a lo largo del eje de rotación.
Ese campo magnético es, según explica el artículo, crucial para entender el proceso de la generación de erupciones de rayos gamma de corta duración. Y es que del caos que resulta tras la colisión se forma "una estructura ordenada, un chorro de plasma de enorme energía" en el que pueden producirse los rayos gamma de corta duración, que pueden durar hasta tres segundos.
Actualmente hay cinco detectores interferométricos de ondas gravitacionales en el mundo: el proyecto alemán / británico GEO800, cerca de Hanover, Alemania, los tres detectores LIGO en EEUU-Luisiana y Washington y el proyecto franco / italiano Virgen, en Pisa, Italia. Un nuevo detector espacial (LISA-Laser Interferómetro Espacial Antenna) se encuentra entre los planes de la Agencia Europea del Espacio y la NASA, y su lanzamiento está programado para 2020.
Fuente:
The Astrophysical Journal Letters
El universal
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