Por Yassir Zárate Méndez
DDOTI son las siglas del dispositivo Deca-Degree Optical Transient Imager, un instrumento instalado en el Observatorio Astronómico Nacional (OSN), en San Pedro Mártir, Baja California.
DDOTI es un sistema robótico formado por seis telescopios, en funcionamiento desde 2017 y fue la herramienta usada por un grupo de investigadores del Instituto de Astronomía (IA), de la UNAM, para dar seguimiento a un evento que hasta ahora no se había registrado: la fusión de un agujero negro con una estrella de neutrones, identificada gracias a LIGO y VIRGO, los dos detectores de ondas gravitacionales que ya se han apuntado varias observaciones de este tipo de ondas.
La página de LIGO reportó que el 29 de junio de este año, “las colaboraciones de LIGO, Virgo y KAGRA anunciaron el descubrimiento de GW200105 y GW200115, las primeras observaciones confirmadas de binarios de estrella de neutrones y agujero negro (NSBH)”.
Un suceso pronosticado, pero sin registro
Sobre este acontecimiento, el Dr. William Lee Alardín, investigador del IA y uno de los líderes del proyecto, explicó que estas fusiones mixtas, de una estrella de neutrones y de un agujero negro, “pensábamos que existían, pero nunca nadie había visto una directamente. La emoción de esto es que LIGO encuentra unos sistemas que tienen todas las señas de ser esto, una pareja agujero negro-estrella de neutrones, que produce ondas gravitacionales, y que tal vez produce luz, o no. De ver si hay o no luz te dice algo justamente sobre cómo se comporta la materia a esas densidades y sobre la clase de sistemas que pueden producir estas señales”.
El fenómeno, denominado GW200115, por la fecha en que se registró, el 15 de enero de 2020, ocurrió a unos 300 mega parsecs, esto es alrededor de mil millones de años luz de nuestro planeta.
De acuerdo con lo anunciado por LIGO, el primer binario, llamado GW200105, “consta de un agujero negro de masa solar de 8,9 y una estrella de neutrones de masa solar de 1,9. El segundo binario, GW200115, es un agujero negro de masa solar de 5,7 y una estrella de neutrones de masa solar de 1,5. No se detectaron contrapartes electromagnéticas para ninguno de los sistemas”.
Por su parte, Rosa Leticia Becerra Godínez, investigadora posdoctoral en el Instituto de Ciencias Nucleares (ICN), y quien tuvo a su cargo la investigación del seguimiento en la Universidad Nacional, puntualizó que, por la naturaleza de las ondas gravitacionales, “sabemos que si uno tiene menos de tres masas solares se trata de una estrella de neutrones, y como el otro tiene más de cinco veces la masa del Sol nos lleva a concluir que es un agujero negro”.
A medida que aumenten las observaciones y se refine el manejo de los datos, aumentará el reporte de estos fenómenos. De hecho, esta es la primera vez que se recaba evidencia sobre un fenómeno de esta naturaleza, a partir de las observaciones hechas por LIGO, en Estados Unidos, y VIRGO, en Italia.
Las ondas gravitacionales y la astronomía
En septiembre de 2015, el observatorio LIGO detectó ondas gravitacionales por primera vez. Casi cien años antes, Albert Einstein había predicho la existencia de estas, en los planteamientos de la teoría general de la relatividad.
Desde ese momento, se consideró que las ondas gravitacionales jugarían un rol estelar en la observación del universo. GW200115 así lo demuestra.
“Las ondas gravitacionales son una manera distinta y complementaria de observar el universo. Nos dan información nueva y complementaria que antes no teníamos sobre qué está pasando en el universo, en particular en estos eventos violentos que sacuden mucha masa muy rápido”, asienta Lee Alardín.
DDOTI
La participación de los investigadores universitario se finca en DDOTI, dispositivo propuesto por el investigador del IA, Alan Watson Forster, quien explica que se trata de “un telescopio especial, que tiene un campo muy grande. Su campo es de diez o siete grados. Entonces, cuando hay un evento como ese, vamos con DDOTI y observamos toda la región de incertidumbre con la esperanza de encontrar la explosión y luego de que lo localizamos, usamos los otros telescopios de los que tenemos acceso para estudiarlo en más detalle”.
En tanto que Rosa Leticia Becerra Godínez abundó que “una ventaja de este sistema sobre otros instrumentos es que podemos mapear áreas de mayor tamaño y tener una estrategia de observación más eficiente”.
Por otra parte, destacó las magníficas condiciones que hay en San Pedro Mártir, uno de los lugares más convenientes para la observación astronómica, “por sus condiciones climatológicas y la oscuridad del cielo, que son de las mejores del mundo para la observación astronómica y propician que nuestras observaciones deriven en resultados interesantes”.
Asimismo, expuso que se puede ser “un poco más ambiciosos y tener otra estrategia de observación que para fines de búsqueda de estas contrapartes ópticas de las ondas gravitacionales es mucho más eficiente. El equipo de LIGO y VIRGO, que ya monitorean constantemente el cielo en busca de estas señales de ondas gravitacionales”.
De esta manera, se afianza la sólida participación de investigadores de la UNAM en proyectos de alcance mundial.
RECUADRO – DDOTI
DDOTI es un generador de imágenes robótico de campo amplio con un campo de visión instantáneo de aproximadamente 69 grados cuadrados cubiertos por 216 megapíxeles. DDOTI son las siglas en inglés de “Generador de imágenes transitorias ópticas de decá-grados”.
Los objetivos científicos clave de DDOTI son la localización de los transitorios ópticos asociados con los transitorios estelares relativistas: estallidos de rayos gamma detectados por el instrumento GBM en el Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi y eventos de ondas gravitacionales detectados por LIGO y Virgo. Estos transitorios suelen tener incertidumbres de posición del orden de 100 grados cuadrados, por lo que su localización requiere un generador de imágenes de campo amplio como DDOTI.
DDOTI también se utilizará para estudios de variabilidad en núcleos galácticos activos y estrellas jóvenes y para determinar la aparición de Júpiter calientes.
(Información extraída de la página del Instituto de Astronomía)
