Los astrónomos que utilizan el Telescopio Espacial Hubble de la NASA han realizado una medición única que indica que un chorro, que atraviesa el espacio a velocidades superiores al 99,97% de la velocidad de la luz, fue propulsado por la titánica colisión entre dos estrellas de neutrones.
El evento explosivo, llamado GW170817, se observó en agosto de 2017. La explosión liberó la energía comparable a la de una explosión de supernova. Fue la primera detección combinada de ondas gravitacionales y radiación gamma de una fusión binaria de estrellas de neutrones.
Este fue un hito importante en la investigación en curso de estas colisiones extraordinarias. Las consecuencias de esta fusión fueron vistas colectivamente por 70 observatorios de todo el mundo y en el espacio, a través de una amplia franja del espectro electromagnético, además de la detección de ondas gravitacionales. Esto anunció un avance significativo para el campo emergente del Dominio del Tiempo y la Astrofísica multimensajero, el uso de múltiples «mensajeros» como la luz y las ondas gravitacionales para estudiar el universo a medida que cambia con el tiempo.
Los científicos apuntaron rápidamente al Hubble al sitio de la explosión solo dos días después. Las estrellas de neutrones colapsaron en un agujero negro cuya poderosa gravedad comenzó a tirar de material hacia él. Ese material formó un disco que giraba rápidamente y generaba chorros que se movían hacia afuera desde sus polos. El chorro rugiente se estrelló y barrió el material en la capa en expansión de escombros de explosión. Esto incluía una mancha de material a través de la cual emergía un chorro.
Si bien el evento tuvo lugar en 2017, los científicos han tardado varios años en encontrar una forma de analizar los datos del Hubble y los datos de otros telescopios para pintar esta imagen completa.
La observación del Hubble se combinó con observaciones de múltiples radiotelescopios de la Fundación Nacional de Ciencias que trabajan juntos para una interferometría de línea de base muy larga (VLBI). Los datos de radio se tomaron 75 días y 230 días después de la explosión.
«Me sorprende que el Hubble pueda darnos una medición tan precisa, que rivaliza con la precisión lograda por los potentes telescopios de radio VLBI repartidos por todo el mundo», dijo Kunal P. Mooley de Caltech en Pasadena, California, autor principal de un artículo que se publica en la revista Nature del 13 de octubre.
Los autores utilizaron datos del Hubble junto con datos del satélite Gaia de la ESA (Agencia Espacial Europea), además de VLBI, para lograr una precisión extrema. «Se necesitaron meses de análisis cuidadoso de los datos para hacer esta medición», dijo Jay Anderson, del Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial en Baltimore, Maryland.
Al combinar las diferentes observaciones, pudieron identificar el sitio de la explosión. La medición del Hubble mostró que el chorro se movía a una velocidad aparente de siete veces la velocidad de la luz. Las observaciones de radio muestran que el chorro más tarde se había desacelerado a una velocidad aparente de cuatro veces más rápida que la velocidad de la luz.
En realidad, nada puede exceder la velocidad de la luz, por lo que este movimiento «superluminal» es una ilusión. Debido a que el chorro se acerca a la Tierra a casi la velocidad de la luz, la luz que emite en un momento posterior tiene una distancia más corta por recorrer. En esencia, el jet está persiguiendo su propia luz. En realidad, ha pasado más tiempo entre la emisión de luz del chorro de lo que el observador piensa. Esto hace que la velocidad del objeto se sobreestime, en este caso aparentemente excediendo la velocidad de la luz.
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