Desde que se anunció la primera detección directa de ondas en el espacio-tiempo conocidas como ondas gravitacionales en 2016, los astrónomos han escuchado regularmente agujeros negros resonar en todo el universo. Proyectos como el Observatorio del Interferómetro Láser de Ondas Gravitacionales (conocido como LIGO) descubrieron casi 100 Colisión de agujeros negros (y, a veces, estrellas de neutrones), que sacuden el tejido del universo y envían ondas invisibles a través del espacio.
Pero una nueva investigación muestra que LIGO pronto puede escuchar otro tipo de vibración en el espacio: capullos de gas volátil emitidos por estrellas moribundas. Investigadores de la Universidad Northwestern utilizaron sofisticadas simulaciones por computadora de estrellas masivas para mostrar cómo estos capullos podrían producir ondas gravitacionales que son «imposibles de ignorar», según una investigación presentada esta semana en la 242ª reunión. Sociedad Astronómica Americana. Estudiar estas ondas en la vida real puede proporcionar información sobre las muertes violentas de las estrellas gigantes.
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Cuando las estrellas masivas se quedan sin combustible, colapsan agujeros negros, arroja enormes chorros de partículas ultrarrápidas al mismo tiempo. El equipo de astrónomos simuló estas etapas finales en la vida de una estrella, pensando que los chorros podrían desencadenar ondas gravitacionales, pero algo más tomó el centro del escenario.
«Cuando calculé las ondas gravitatorias de la vecindad del agujero negro, encontré otra fuente que interrumpió mis cálculos: el capullo», dice el investigador principal. Mineral Gottliebdijo el astrónomo del Centro Interdisciplinario de Investigación y Exploración del Noroeste en Astrofísica, V.I. declaración. El capullo es una masa turbulenta de gas, formada cuando las capas exteriores de una estrella que colapsa interactúan con los chorros de alta energía que emanan del interior. Para producir ondas gravitacionales, necesitamos algo masivo que se mueva asimétricamente, como la materia de un capullo.
«Un chorro profundo dentro de una estrella se dispara y luego se abre camino para escapar», dijo Gottlieb. «Es como cuando perforas un agujero en la pared. La broca giratoria golpea la pared y los escombros se derraman fuera de la pared. La broca le da energía a ese material. Asimismo, el chorro perfora la estrella, lo que hace que el material de la estrella se caliente. y derramarse. Estos desechos forman las capas calientes de un capullo».
Según los cálculos de Gottlieb, las ondas generadas por el capullo deberían ser fáciles de detectar por LIGO durante el próximo conjunto de observaciones. Además, los capullos emiten luz, por lo que los astrónomos pueden obtener información sobre ellos utilizando ondas gravitacionales y telescopios al mismo tiempo, una proeza emocionante conocida como astronomía de múltiples mensajeros.
Si LIGO nota un capullo en un futuro cercano, seguramente será una nueva mirada interesante al interior de las estrellas y al final de sus vidas. Esta puede ser la primera vez que LIGO ha podido detectar ondas gravitacionales de un solo objeto, en lugar de interacciones entre dos objetos binarios que se orbitan entre sí.
«Hasta el día de hoy, LIGO solo ha detectado ondas gravitacionales de sistemas binarios, pero algún día descubrirá la primera fuente no binaria de ondas gravitacionales», dijo Gottlieb. «Los capullos son uno de los primeros lugares en los que tenemos que buscar este tipo de fuente».
La investigación del equipo aún no se ha publicado en una revista revisada por pares.
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