Un par emocionante de estrellas enanas blancas en espiral una hacia la otra se convirtió en la última incorporación a un grupo prometedor de onda gravitacional fuentes que podríamos detectar en el futuro cercano.
Por supuesto, las amalgamaciones estelares épicas son las destino final de muchos sistemas binarios, cuando las estrellas se inclinan demasiado cerca de sus parejas de baile. Sin embargo, este nuevo descubrimiento, llamado J2322 + 0509, es especial. Este es el por qué.
Las enanas blancas son los restos de núcleos estelares, sobrantes cuando estrellas como nuestro propio Sol han agotado su combustible. J2322 + 0509 es un binario separado: contiene dos enanas blancas con núcleos de helio, que se arremolinan sorprendentemente cerca, pero no comparten ningún asunto (a diferencia de una estrella chupando material del otro).
De hecho, el período orbital de J2322 + 0509, unos rápidos 20 minutos y un solo segundo, equivale al tercer período más corto de todos los binarios separados conocidos. Dentro de esa breve ventana de tiempo, cada una de las estrellas en el binario completa una órbita completa de la otra.
Eso es aproximadamente tres veces más que el poseedor del récord actual, dos estrellas que orbitan entre sí en menos de siete minutos – pero sigue siendo una estadística increíble, y una que genera fenómenos aún más sorprendentes.
La teoría predice que los binarios enanos blancos con órbitas particularmente estrechas, como este nuevo descubrimiento, pueden convertirse en una fuente de ondas gravitacionales
Teóricamente predicho hace más de un siglo, las ondas gravitacionales finalmente fueron detectado por primera vez en 2015. Esa hazaña pionera, lograda por una gran colaboración de investigadores del Observatorio de ondas gravitacionales del interferómetro láser (LIGO), involucró a dos distantes agujeros negros fusionándose en un solo calabozo – un evento que tuvo lugar hace aproximadamente 1.300 millones de años.
Pero las fusiones de agujeros negros no son lo único que puede producir ondas gravitacionales. Relatividad general predice que estas poderosas ondas en la estructura del Universo también pueden emanan de otros orígenes, incluida la rotación de las estrellas de neutrones, la violencia de las supernovas y, sí, la progresión en espiral de enanas blancas densas en sistemas binarios, a medida que se acercan rápido y rápido, al igual que J2322 + 0509.
"Este par está en el extremo de las estrellas con cortos períodos orbitales" dice astrónomo Warren Brown del Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica (CfA).
"Y la órbita de este par de objetos está decayendo. Las ondas gravitacionales que se emiten están causando que el par pierda energía; en 6 o 7 millones de años se fusionarán en una enana blanca más masiva".
Impresión del artista. (M. Weiss)
Ese fatídico evento puede estar a millones de años de distancia, pero afortunadamente, no tendremos que esperar tanto para descubrir más sobre las ondas gravitacionales de J2322 + 0509. De hecho, se convirtió en el primer sistema binario de su tipo en unirse a un emocionante grupo de candidatos.
Si bien aún no podemos confirmar observacionalmente las ondas gravitacionales producidas por este sistema binario, un sistema de observatorio espacial especializado, llamado LISA (Antena espacial de interferómetro láser), prevista para su lanzamiento en 2034, tendrá esa capacidad específica.
Al igual que una versión más matizada de LIGO, LISA constará de tres satélites separados que flotan en el espacio, millones de kilómetros de distancia. Conectado por un solo rayo láser, el sistema podrá determinar si los satélites se mueven como resultado de ondas gravitacionales, incluso si los movimientos son tan sutiles, solo se registran en la escala subatómica.
Sin embargo, para que LISA funcione, este ambicioso proyecto necesita una cohorte lista de candidatos de fuentes de ondas gravitacionales para estudiar y verificar. Es por eso que encontrar objetos como J2322 + 0509 es crucial hoy, incluso si solo es una miga de pan exótica por ahora, guiando un camino hacia los descubrimientos aún más grandes del mañana.
"Los binarios de verificación son importantes porque sabemos que LISA los verá a las pocas semanas de encender los telescopios". dice astrofísico Mukremin Kilic de la Universidad de Oklahoma.
"Solo hay un puñado de fuentes de LISA que conocemos hoy. El descubrimiento del primer prototipo de una nueva clase de binario de verificación nos coloca muy por delante de lo que cualquiera podría haber anticipado".
Como explican los investigadores, se espera que este tipo particular de binario sea un fenómeno común, una vez que LISA esté en funcionamiento.
"Las teorías predicen que hay muchos binarios enanos blancos de doble núcleo de helio". dice Marrón.
"Esta detección proporciona un ancla para esos modelos y para hacer futuros experimentos para que podamos encontrar más de estas estrellas y determinar sus números verdaderos".
los recomendaciones será publicado en Las cartas del diario astrofísico.