DOS ONDAS GRAVITACIONALES CON 7 HORAS DE DIFERENCIA, Y UNA SUPERNOVA

Cuando una estrella masiva colapsa, explota como supernova y deja tras de sí una estrella de neutrones o un agujero negro. Si ese resto forma parte de un sistema binario adecuado, puede fusionarse algún día con una compañera y enviar ondas gravitacionales a través del universo. Pero ese día suele llegar mucho después de la explosión: al menos unos 100.000 años. Primero el colapso, la fusión mucho más tarde: ese es el esquema habitual.

Observaciones recientes han empezado a difuminarlo. Algunos estallidos de rayos gamma parecen a la vez una fusión y un colapso, y dos supernovas del tipo «IIb» —explosiones de estrellas despojadas de la mayor parte de su hidrógeno— se han discutido junto a débiles candidatos de ondas gravitacionales en 2025, sin ninguna conclusión firme. Una idea podría explicar estos casos: en una estrella que gira rápidamente y colapsa, el denso disco de materia que gira alrededor del agujero negro recién nacido podría romperse en fragmentos, que después se fusionarían entre sí o caerían en el agujero negro en cuestión de horas.

Una búsqueda en los archivos

Sheng Yang, de la Academia de Ciencias de Henan, en China, Zong-Hong Zhu, de la Universidad Normal de Pekín, y 23 colegas de China, Taiwán, Estados Unidos, Australia, Italia y Suecia emprendieron una búsqueda sistemática. Tomaron las alertas públicas emitidas por los detectores LIGO, Virgo y KAGRA entre abril de 2019 y enero de 2025 —43 de ellas con alguna probabilidad de involucrar una estrella de neutrones— y 676 supernovas de estrellas despojadas detectadas por el Zwicky Transient Facility. Buscaron supernovas situadas dentro de la región del cielo de una alerta y que alcanzaran su máximo entre 10 y 30 días después de ella.

La búsqueda arrojó dos coincidencias, ambas con la misma supernova, SN 2019rsq. Esta enlaza dos alertas del 10 de septiembre de 2019: S190910d y, 7,1 horas después, S190910h. En su momento, cada alerta había desencadenado su propio seguimiento; la supernova no se descubrió hasta semanas más tarde. El trío solo apareció a posteriori.

Las regiones del cielo de S190910d (gris) y S190910h (naranja) se solapan donde se encuentra SN 2019rsq (recuadro rojo; su galaxia, arriba a la derecha); abajo a la derecha, sus intervalos de distancia son compatibles con los 140,6 megapársecs de la supernova (línea roja). — Figura 1, Yang et al. (2026), arXiv:2611.00440.

¿Hasta qué punto es rara la pareja?

Las alertas próximas en el tiempo ocurren. Pero las dos regiones del cielo también se solapan en tres dimensiones: sus intervalos de distancia concuerdan entre sí y con la distancia de la supernova, 140,6 megapársecs. Para medir hasta qué punto es inusual, el equipo barajó las fechas de las alertas un millón de veces. Una pareja sin relación tan próxima en el tiempo y en el espacio apareció con una probabilidad de 7,6 × 10⁻⁵, alrededor de una entre 13.000. Entre las 43 alertas, diez parejas quedaban a menos de 5 días una de otra, pero solo tres se solapaban en 3D, y esta combinaba el retraso más corto con el mayor solapamiento.

La supernova por sí sola, en cambio, no sorprende: la probabilidad de que una Tipo IIb sin relación explote en ese volumen en ese momento es de alrededor del 35%. La anomalía es la pareja de señales; la supernova aporta la estrella en colapso que podría unirlas.

Ambas señales son débiles. Reanalizadas, las dos parecen señales reales y destacan sobre el ruido de fondo de los datos que las rodean, pero ninguna cuenta como una detección segura. Un equipo independiente ya había recuperado la primera, con una probabilidad del 58% de ser de origen astrofísico.

Lo que dice cada señal

Las señales contienen las masas de los objetos que se fusionan. S190910d parece muy desequilibrada: unas 34 masas solares con una compañera de unas 3. S190910h es ligera: unas 2,5 y 1,3 masas solares, típicas de estrellas de neutrones.

SN 2019rsq, descubierta el 1 de octubre de 2019 por el sondeo Pan-STARRS, alcanzó su máximo unos 24 días después de la primera señal, un tiempo de subida normal para una Tipo IIb si la estrella colapsó en ese momento. Los datos no permiten fechar la explosión con precisión, pero los modelos que la sitúan dentro de los tres días posteriores a S190910d reproducen su luz. Es una supernova rápida, y se encuentra en una cola de marea de una galaxia perturbada que está formando estrellas.

¿Una estrella, varias fusiones?

El escenario propuesto: una estrella en rotación colapsa en un agujero negro cuyo disco se fragmenta (1); un fragmento de 3 masas solares cae en el agujero negro de 34 masas solares, S190910d (2); dos fragmentos ligeros se fusionan 7,1 horas después, S190910h (3); encuentros posteriores podrían producir señales retardadas (4). — Figura 4, Yang et al. (2026), arXiv:2611.00440.

El equipo propone un origen común. Una estrella masiva que gira rápidamente colapsa en un agujero negro de varias decenas de masas solares, rodeado de un disco que se rompe en fragmentos. Un fragmento que ha crecido hasta unas 3 masas solares cae en espiral hacia el agujero negro central: es S190910d. En otra parte del disco, dos fragmentos más ligeros se emparejan y se fusionan: es S190910h. Los tiempos de caída en espiral calculados —de alrededor de una hora a varias horas— cubren con holgura el intervalo de 7,1 horas.

Los autores se mantienen prudentes. Las probabilidades no tienen en cuenta todas las búsquedas que se podrían haber hecho, y un estallido largo de rayos gamma observado cinco días después en la misma región amplia no se cuenta como prueba. Los sondeos de radio no vieron nada, lo que hace improbable un chorro potente y duradero. Tanto si SN 2019rsq es una rara coincidencia como si es el primer ejemplo de una estrella que emitió varias señales de ondas gravitacionales al morir, las próximas campañas de observación, combinadas con amplios sondeos del cielo, deberían mostrar si estos agrupamientos siguen apareciendo.