Astrónomos de todo el mundo, entre ellos españoles, pudieron observar por primera vez tanto ondas gravitacionales como luz (radiación electromagnética) de un mismo evento, la fusión de dos estrellas de neutrones, lo que abre una nueva era en la observación del Universo. El Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) participó en la detección de la contrapartida óptica, infrarroja y de rayos X de la fuente GW170817 de ondas gravitacionales, definidas como deformaciones/ondulaciones del espacio-tiempo producidas por un cuerpo masivo acelerado, junto a grupos de investigación de las universidades de Illes Balears y Valencia, involucrados en un proyecto científico mundial impulsado por los estadounidenses Rainer Weiss, Barry C. Barish y Kip S. Thorne y galardonado con el Premio Nobel de Física 2017.
Publicado en las revistas Nature y Astrophysical Journal, el hallazgo supone la detección de una quinta onda gravitacional, la primera con un origen diferente al de la colisión de agujeros negros y también la primera vez en la que se localiza y estudia la primera contrapartida visible (ondas electromagnéticas) de una fuente de onda gravitacional. Las "revolucionarias observaciones de un fenómeno astronómico nunca antes visto", según la Agencia Espacial Europea (ESA), se anunciaron ayer mediante conferencias simultáneas en la sede central del Observatorio Europeo Austral (ESO), en Alemania, y en la National Science Foundation, en Estados Unidos, aunque en el descubrimiento participaron cerca de 70 instalaciones y miles de científicos de todo el mundo.
También investigadores españoles calificaron descubrimiento como "hito histórico" en una rueda de prensa celebrada en la sede del Ministerio de Economía, Industria y Competitividad en Madrid. Para Alicia Sintes, investigadora principal de la Colaboración Científica Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) en Baleares, "es el primer anuncio de detección de estrellas de neutrones, sólo con una hemos aportado información a muchas preguntas que se tenían", pero también "se han generado muchas preguntas más, este evento será el más estudiado en muchos años".
Entre otros científicos, acudieron a la madrileña presentación José Antonio Font, investigador principal de la Colaboración Virgo en la Universidad de Valencia, y Josefa Becerra, colaboradora en estudios de multifrecuencia e investigadora del Astrofísico de Canarias en el marco del programa Severo Ochoa, que también mostró "emoción por este hito tanto científico como histórico".
A 130 millones de años luz
Desde el IAC detallaron que el 17 de agosto de 2017 el Advanced LIGO y el interferómetro Advanced Virgo detectaron de forma conjunta GW170817, una señal de ondas gravitacionales procedente de la fusión de dos estrellas de neutrones que habría ocurrido a una distancia de 40 Mpc (unos 130 millones de años luz).
La señal fue localizada en una región del Hemisferio Sur que se estableció inicialmente con una incertidumbre de alrededor de 31 grados cuadrados de cielo. Independientemente, el telescopio espacial Fermi, con el instrumento GBM (Gamma-ray Burst Monitor), detectó un estallido de rayos gamma con menos de 2 segundos de diferencia temporal con la fusión gravitacional.
El seguimiento óptico realizado con varios telescopios condujo a la detección de una fuente en erupción en la línea de visión de la galaxia NGC 4993, que se encuentra a una distancia coincidente con la de la fuente de ondas gravitacionales. "La naturaleza ha vuelto a ser muy generosa con nosotros al situar este evento excepcional a una distancia notablemente cercana a la Tierra, justo antes de que acabase este segundo periodo de observación de LIGO-Virgo avanzado y en el momento en que había tres detectores de la red en operación permitiendo localizar la fuente de forma precisa", comentó Sintes.
La fuente en erupción evolucionó de una forma bastante inusual, diferente a lo esperado para una supernova, una nova o un estallido convencional de rayos gamma. Por ello ha sido clasificada como una "kilonova" (mil veces más brillante que una nova), que en el visible alcanzó suficiente brillo como para poder ser identificada pocas horas después de la detección de LIGO/Virgo con telescopios en las Campanas (Chile) e, independientemente, con el telescopio robótico de la red Master en Argentina. Colaborador en el proyecto Master, el IAC participó en la obtención de algunas de las primeras medidas que identificaron la fuente eruptiva en el visible y contribuyó a medir su evolución temporal.
La existencia de ondas gravitacionales fue una predicción directa de la teoría de la Relatividad General de Albert Einstein y el actual descubrimiento consigue detectar una contrapartida en todo el espectro electromagnético de una fuente de ondas gravitacionales y establecer la galaxia en la que se encuentra. La publicación en Astrophysical Journal involucra a más de mil científicos, entre ellos los investigadores del IAC Josefa Becerra, Miquel Serra-Ricart y Rafael Rebolo.
