Los detectores de la colaboración LIGO-Virgo-KAGRA captaron la onda gravitacional generada por la fusión con un objeto desconocido de una masa más grande que la esperada para una estrella de neutrones y más pequeña que un agujero negro

Un equipo de investigadores del grupo GRAVITY de la Universidad de las Islas Baleares ha participado en la detección de la señal de ondas gravitacionales GW230529, realizada por los detectores de la colaboración LIGO-Virgo-KAGRA el 29 de mayo de 2023. La detección se produjo durante la primera parte del cuarto periodo de observación (04ª) de los detectores, del 24 de mayo de 2023 al 16 de enero de 2024.

Esta onda gravitacional habría sido causada por la fusión de una estela de neutrones de entre 1,2 y 2 masas solares y un objeto compacto desconocido de entre 2,5 y 4,5 masas solares, mayor que la esperada por ser una estrella de neutrones y más pequeña que un agujero negro.

La masa de este objeto desconocido desafía los modelos actuales de poblaciones de agujeros negros y estrellas de neutrones, que proponían la existencia de una brecha en la distribución de objetos compactos, según la cual no podrían existir objetos en el intervalo entre 3 y 5 masas solares. Hasta ahora, las estrellas de neutrones detectados tienen menos de 3 masas solares, mientras que los agujeros negros tendrían más de 5.

Observaciones recientes de ondas gravitacionales habrían propuesto la existencia de objetos situados en esta brecha de masas. Para una detección anterior, GW190814, se estimó que uno de los objetos causantes se situaría entre 2,5 y 2,7 masas solares, más elevada que la estela de neutrones más pesado observado hasta ahora, pero mucho menor que las masas de agujeros negros. Aun así, este acontecimiento no se encontraba con certeza en la brecha de masas.

Las fusiones de estrellas de neutrones y agujeros negros son acontecimientos poco frecuentes. Por ello, cada nueva detección es extremadamente valiosa para el estudio de los índices de fusión, y para la caracterización de las poblaciones de agujeros negros y estrellas de neutrones, que es uno de los objetivos de la astronomía de las ondas gravitacionales.

Los investigadores de la colaboración LIGO-Virgo-KAGRA señalan que la naturaleza del objeto desconocido hace de GW230529 un candidato firme para redefinir los modelos de poblaciones de agujeros negros y estrellas de neutrones.