Estudiante de secundaria descubre una estrella de neutrones gracias a los datos de las ondas gravitacionales

Las ondas gravitacionales es un campo de estudio emocionante para los astrofísicos, especialmente si involucran agujeros negros. Son básicamente el resultado de colisiones, ya sea de agujeros negros, entre estrellas de neutrones o agujero negro con estrella de neutrones, y uno de estos escenarios ha sido observado por Christine Ye, una estudiante de 17 años de Eastlake High School en los suburbios de Seattle.

Según cuenta Space.com, la onda gravitacional que Ye estudió fue resultado de la colisión de un agujero negro y una estrella de neutrones. Al principio su trabajo fue relativamente sencillo: examinar los montones de datos de las observaciones de ondas gravitacionales. «Pero cuanto más miraba, más se fijaba en algo que tradicionalmente estaba fuera del radar de los observadores de ondas gravitacionales: los cadáveres estelares llamados estrellas de neutrones y un tipo particular de estos objetos llamados púlsares».

«El interés de Ye por la astronomía comenzó en la escuela secundaria, cuando presentó un proyecto sobre astronomía en una feria regional de ciencias. Al querer explorar más, Ye se encontró con un grupo de investigadores de la Universidad de Washington que trabajaban en el Observatorio Norteamericano de Nanohercios para Ondas Gravitacionales (NANOGrav)».

En el universo constantemente los objetos chocan y se fusionan los unos con los otros, en la sección de pesos pesados van desde estrellas de neutrones, agujeros negros y hasta galaxias. Para este caso nos centramos en los objetos individuales donde los efectos gravitacionales son extremos. Lo interesante y la razón por la que existe las ondas gravitacionales es que cuando uno de estos objetos muy densos se fusiona, el resultado no es igual a la suma de sus masas.

Por ejemplo, si tenemos un agujero negro de 8 masas solares y otro de 10 masas solares y, si en algún momento se da el catastrófico escenario de una fusión de ellos, el agujero negro resultante no será de 18 masas solares como naturalmente uno piensa, sino de una cantidad menor. ¿Qué pasó con esa diferencia de masa? Resulta que se libera en forma de ondas que viajan a la velocidad de la luz y a esto se conoce como ondas gravitacionales. En otras palabras, es como un terremoto cósmico provocado por la fusión de dos o más cuerpos extremadamente masivos.

Actualmente los astrofísicos buscan aprender sobre cuán masivas pueden llegar a ser las estrellas de neutrones. Pero se tiene una idea de que hay una línea fina entre una de estas y los agujeros negros, una diferencia de gravedad, por así decirlo. Los agujeros negros son como el límite de la gravedad, objetos increíblemente densos que ni la misma luz logra escapar.

Herramientas como el Observatorio de ondas gravitacionales con interferómetro láser (LIGO) y el interferómetro europeo Virgo se dedican a buscar ondas gravitacionales, y viene recopilando una gran cantidad de datos. Solo que cuando estas provienen de estrellas de neutrones mucho más difíciles de detectar, por el hecho de que son menos masivas.

Aquí es donde la joven estudiante batalló, pero no dejó de rebuscar entre los datos. Comenzó a simular sistemas de estrellas binarias: centrándose en cómo evolucionan y mueren al transformarse en agujeros negros y estrellas de neutrones que podrían colisionar y generar ondas.

«Cuando Ye simuló colisiones de estrellas de neutrones con agujeros negros, hizo girar las estrellas de neutrones, algo que se sabe que hacen muchas estrellas de neutrones, incluidos los púlsares. Descubrió que, si una estrella de neutrones giraba, podía ser masiva, más masiva que cualquier otra estrella de neutrones conocida, lo que la situaba dentro de la brecha de masa», explica Space.com.

El esfuerzo valió la pena, Ye obtuvo el primer lugar en Regeneron Science Talent Search, una competencia nacional. Ahora su trabajo está siendo revisado por pares y se publicará pronto.

Puedes leer la versión original publicada por Space.com aquí.