Las ondas gravitacionales son usualmente detectadas cuando barren la Tierra después de cualquier evento cataclísmico que las haya creado, pero ahora los astrónomos han encontrado una fuente probable antes de que las ondas se vuelvan detectables. Utilizando el Zwicky Transient Facility (ZTF) de Caltech, el equipo descubrió un par de estrellas «muertas» circulando una alrededor de la otra a la velocidad del rayo, y una de ellas empezó a destrozar a la otra.

El sistema se conoce oficialmente como ZTF J1539+5027, situado a unos 8.000 años luz de distancia en la constelación de Boötes. Se compone de dos enanas blancas – pequeños núcleos calientes que permanecen después de que las viejas estrellas gigantes rojas se despojan de sus capas exteriores – encerradas en una danza mortal. Orbitándose unos a otros en tan sólo siete minutos, es uno de los pares de giros más rápidos jamás encontrados, y están extremadamente cerca unos de otros – cerca de una quinta parte de la distancia entre la Tierra y la Luna. Debido a esa proximidad y a la intensa gravedad involucrada, una de las estrellas está comenzando a absorber a la otra.

«La materia se está preparando para derramarse de la enana blanca más grande y más ligera a la más pequeña y más pesada, que eventualmente subsumirá completamente a su compañera más ligera», dice Kevin Burdge, autor principal de un estudio que describe el descubrimiento. «Hemos visto muchos ejemplos de un tipo de sistema en el que una enana blanca ha sido mayormente canibalizada por su compañera, pero rara vez atrapamos a estos sistemas ya que todavía se están fusionando como este.

Este rápido giro es lo que llamó la atención de los astrónomos a la pareja en primer lugar. La Tierra está exactamente en el ángulo correcto, de modo que la estrella más grande y más oscura pasa regularmente por delante de la más pequeña y más brillante, creando una ligera caída en la luz. Esto resulta en un patrón de parpadeo agudo que se repite cada siete minutos, lo cual es fácil de detectar para telescopios como ZTF.

ZTF tiene una enorme cámara de 576 megapíxeles, que le permite escanear el cielo entero cada tres noches. Como sugiere la T en el nombre, la especialidad del telescopio es buscar objetos que son transitorios, ya sea que se estén moviendo, parpadeando o que varíen en brillo con el tiempo.

«Este par realmente sobresalió porque la señal se repite tan a menudo y de una manera tan predecible», dice Burdge. «La gente no ha sido capaz de buscar sistemáticamente cosas que cambian en escalas de tiempo de minuto antes. ZTF nos permite hacer esto porque su cámara es enorme y puede fácilmente tomar fotos a través del cielo y luego regresar y repetir».

The white dwarf binary called ZTF J1530+5027 is due to merge in the relatively near future

Hemos logrado capturar a este dúo dinámico en un momento fascinante de su ciclo de vida. Las dos estrellas se fusionarán en un solo objeto en un futuro próximo, cosmológicamente hablando, de todos modos. No se espera que suceda hasta dentro de otros 100.000 años, sino en el gran esquema de cosas que es un abrir y cerrar de ojos.

Y cuando lo hagan, la energía que liberen será tan intensa que enviará ondas a través del tejido mismo del espaciotiempo. Conocidas como ondas gravitacionales, estas distorsiones fueron pronosticadas por primera vez por Einstein hace más de un siglo, pero no fueron detectadas directamente hasta 2015.

Desde entonces, se han detectado docenas más de ondas gravitacionales. Estos han sido producidos por diferentes combinaciones de objetos celestiales que chocan, como dos agujeros negros, dos estrellas de neutrones y una de cada uno.

Pero no tendremos que esperar hasta que la fusión esté terminada para recoger las olas de este par. Las estrellas ya están interactuando lo suficientemente fuerte como para distorsionar el espaciotiempo, pero las señales son demasiado débiles para ser captadas por las instalaciones terrestres, LIGO y Virgo, que han sido responsables de todas las observaciones hasta la fecha.

Dicho esto, un detector espacial más sensible, llamado LISA, se encenderá en 2034. Y cuando lo hace, debería ser capaz de captar las olas que salen de ZTF J1539+5027, así como decenas de otros objetos.

«Estas dos enanas blancas se están fusionando porque emiten ondas gravitacionales», dice Tom Prince, coautor del estudio. «Dentro de una semana de encender el LISA, debería captar las ondas gravitacionales de este sistema. LISA encontrará decenas de miles de sistemas binarios en nuestra galaxia como este, pero hasta ahora sólo conocemos unos pocos. Y este sistema de estrellas binarias es uno de los mejor caracterizados por su naturaleza eclipsante».