Científicos detectan un chorro espacial que viaja a siete veces la velocidad de la luz

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Esta es una impresión artística de la colisión de dos estrellas de neutrones. El choque entre dos densos restos estelares desata la energía de 1.000 explosiones de novas estelares estándar. Tras la colisión, se expulsa un chorro de radiación a casi la velocidad de la luz. El chorro se dirige a lo largo de un estrecho rayo confinado por potentes campos magnéticos. El chorro rugiente arrasa con el material del medio interestelar circundante y lo barre. Créditos: Obra de arte: Elizabeth Wheatley (STScI)
Esta es una impresión artística de la colisión de dos estrellas de neutrones. El choque entre dos densos restos estelares desata la energía de 1.000 explosiones de novas estelares estándar. Tras la colisión, se expulsa un chorro de radiación a casi la velocidad de la luz. El chorro se dirige a lo largo de un estrecho rayo confinado por potentes campos magnéticos. El chorro rugiente arrasa con el material del medio interestelar circundante y lo barre. Créditos: Obra de arte: Elizabeth Wheatley (STScI)

GW170817, una colisión titánica entre dos estrellas de neutrones detectada en agosto de 2017, expulsó un chorro relativista estructurado con una velocidad superior al 99,97% de la velocidad de la luz, según un equipo de astrónomos estadounidenses.

La fusión binaria de estrellas de neutrones GW170817 se produjo en NGC 4993, una galaxia lenticular situada a unos 130 millones de años luz de la Tierra.

Fue el primer acontecimiento detectado tanto por las ondas gravitacionales como por las ondas electromagnéticas, incluidos los rayos gamma, los rayos X, la luz visible y las ondas de radio.

Las secuelas de la fusión fueron observadas por 70 telescopios orbitales y terrestres de todo el mundo.

Los astrónomos apuntaron rápidamente el telescopio espacial Hubble de la NASA/ESA al lugar de la explosión apenas dos días después.

Las estrellas de neutrones colapsaron en un agujero negro cuya poderosa gravedad comenzó a atraer material hacia él. Ese material formó un disco que giraba rápidamente y generó chorros que se movían hacia fuera desde sus polos.

El chorro rugiente se estrelló contra el material de la cáscara en expansión de los restos de la explosión y lo arrastró. Esto incluyó una mancha de material a través de la cual surgió un chorro.

Aunque el suceso tuvo lugar en 2017, los científicos han tardado varios años en encontrar la forma de analizar los datos del Hubble y los de otros telescopios para poder pintar esta imagen completa.

La observación del Hubble se combinó con las observaciones de múltiples radiotelescopios de la NSF que trabajan juntos para la interferometría de línea de base muy larga (VLBI). Los datos de radio se tomaron 75 días y 230 días después de la explosión.

"Estoy asombrado de que el Hubble pudiera darnos una medición tan precisa, que rivaliza con la precisión alcanzada por los potentes radiotelescopios VLBI repartidos por todo el mundo", dijo el Dr. Kunal Mooley, astrónomo de Caltech y del Observatorio Nacional de Radioastronomía.

El Dr. Mooley y sus colegas utilizaron los datos del Hubble junto con los del satélite Gaia de la ESA, además de la VLBI, para lograr una precisión extrema.


"Fueron necesarios meses de cuidadoso análisis de los datos para realizar esta medición", dijo el Dr. Jay Anderson, astrónomo del Space Telescope Science Institute.

Combinando las diferentes observaciones, pudieron localizar el lugar 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 mostraron que el chorro se había desacelerado posteriormente a una velocidad aparente cuatro veces superior a la de la luz.

En realidad, nada puede superar la velocidad de la luz, por lo que este movimiento superlumínico es una ilusión.

Como el chorro se acerca a la Tierra casi a la velocidad de la luz, la luz que emite más tarde tiene una distancia más corta que recorrer. En esencia, el chorro está persiguiendo su propia luz.

En realidad, ha pasado más tiempo entre la emisión de la luz del chorro de lo que el observador cree. Esto hace que se sobrestime la velocidad del objeto, que en este caso parece superar la velocidad de la luz.

"Nuestro resultado indica que el chorro se movía al menos a un 99,97% de la velocidad de la luz cuando fue lanzado", dijo el Dr. Wenbin Lu, astrónomo de la Universidad de California, Berkeley.

Fuentes, créditos y referencias:

K.P. Mooley et al. 2022. Optical superluminal motion measurement in the neutron-star merger GW170817. Nature 610, 273-276; doi: 10.1038/s41586-022-05145-7

Fuentes: NASA, SciNews

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