La revista Science ha elegido de nuevo a las ondas gravitacionales como el mejor descubrimiento del año. Es la segunda vez que la prestigiosa publicación científica premia la investigación en astronomía gravitacional, que también protagonizó el premio Nobel de Física de 2017. En esta ocasión, Science ha galardonado el hallazgo de la quinta onda gravitacional de la historia, a la que llamaron GW170817, que fue anunciado el pasado mes de octubre.

La señal fue detectada de forma simultánea por los observatorios de Advanced LIGO (Estados Unidos) y VIRGO (Italia) el 17 de agosto, un logro histórico puesto que el resto de ondas habían sido observadas únicamente por el detector norteamericano. La onda gravitacional procedía por primera vez de la fusión de dos estrellas de neutrones, mientras que las anteriores señales se habían originado tras la colisión de agujeros negros.

Las estrellas de neutrones son objetos muy compactos y masivos que giran muy rápido. Cuando una estrella gigante agota su combustible y colapsa, ocurre un proceso de fotodesintegración de los materiales que la componen y la unión de electrones y protones para dar lugar a neutrones y neutrinos. Como resultado, las estrellas de neutrones son los cuerpos más densos que existen en el universo.

Un objeto de este tipo, de hecho, puede contar con una masa de un par de masas solares contenidas en una esfera de apenas diez kilómetros de radio, lo que hace que la gravedad en su superficie sea enorme. Las estrellas de neutrones se comportan como una suerte de 'faro de luz' debido a su alta velocidad de rotación y al intenso campo magnético que presentan. En el caso de la quinta onda gravitacional, las dos estrellas de neutrones posiblemente murieron hace unos 10.000 millones de años y su fusión, que ocurrió a 130 millones de años luz de la Tierra, dio lugar a la histórica señal, junto con otros inesperados eventos.

Luz y ondas procedentes de una explosión cósmica

Además de la quinta onda gravitacional, los investigadores también pudieron captar un estallido de rayos gamma y la luz procedente de la fuente de ondas gravitacionales, según anunciaron en los artículos publicados en las revistas Physical Review LettersNatureAstrophysical Journal Letters. Este evento, llamado kilonova, es un potente estallido, mil veces más brillante que la clásica nova, que ocurre tras la fusión de dos estrellas de neutrones. Hasta el pasado mes de octubre no se había observado directamente ninguna explosión de este tipo, predicha por los teóricos hace algo más de tres décadas.

El estudio ofreció la evidencia más sólida acerca del origen de los estallidos de rayos gamma de corta duración. Además, los científicos lograron establecer una relación entre este tipo de eventos y la producción de elementos químicos más pesados que el hierro. Tras la fusión de las estrellas de neutrones, que dio lugar a la onda gravitacional más cercana a la Tierra, se dispersaron especies químicas a una quinta parte de la velocidad de la luz por culpa de la kilonova. Este resultado apoya la hipótesis de que estos fenómenos cósmicos funcionan como una 'fábrica' de elementos químicos.

"Las ondas gravitacionales son un regalo que sigue proporcionando beneficios" explica Tim Appenzeller, redactor jefe de Science. "Los observadores no solo detectaron ondas gravitacionales de una colisión entre dos estrellas de neutrones, sino que también vieron el evento en todas las longitudes de onda de la luz, desde rayos gamma hasta ondas radio. La posibilidad de ver eventos de esta magnitud de forma tan completa promete transformar la astrofísica, motivando que esta observación fuera claramente el descubrimiento científico del año en 2017", destaca para explicar la decisión del comité editorial.

Las ondas gravitacionales procedentes de la fusión de dos estrellas de neutrones no es el único avance científico destacado por Science. La revista también ha incluido en su selección el hallazgo de una nueva especie de orangután, que se encuentra en peligro crítico de extinción y las aplicaciones de la criomicroscopía electrónica, una innovadora técnica premiada con el Nobel que sirve para ver moléculas. Los estudios sobre el sistema CRISPR-Cas de edición genómica y sobre los neutrinos son algunos otros importantes avances de la ciencia de 2017.