Dos estrellas de neutrones son dos esferas del tamaño de una ciudad, pero con la masa del Sol. Cuando se acercan en espiral, las fuerzas de marea estiran a cada una, como si una mano gigante apretara y retorciera una pelota de rugby. La estrella comienza a vibrar: en su interior corren ondas de densidad, como círculos en el agua tras lanzar una piedra.
Para describir este temblor, los astrofísicos descomponen las oscilaciones en tonos simples: los modos. El más importante, el modo f, se parece al tono fundamental de una campana: es el más fuerte y el más lento. Antes, estos cálculos se hacían con las leyes de Newton, pero cerca de un agujero negro o de otra estrella, el espacio-tiempo está tan curvado que la física newtoniana miente. Los autores del nuevo trabajo construyeron un «diapasón relativista»: una forma de calcular los modos directamente en las ecuaciones de Albert Einstein, sin resolverlas en una supercomputadora. Tomaron como base el gauge de Regge–Wheeler, un sistema de coordenadas especial que evita que los cálculos se enreden.
El resultado salió con un tono de «bien, mal, astuto». Bien: el modo f dominante resultó ser extraordinariamente estable. Para diferentes tipos de materia de neutrones (diferentes ecuaciones de estado), el cálculo por modos coincidió con la simulación numérica directa con una precisión del 3%. Mal: el operador matemático que define el «producto interno» de los modos no es definido positivo en todo el espacio de funciones de gauge. En lenguaje llano: nuestro diapasón a veces da notas falsas si se intentan extraer armónicos demasiado altos. La suma de modos no convergerá perfectamente a la solución exacta, pero para la práctica esto no importa. Astuto: el campo de marea dentro de la estrella se puede definir de varias maneras, pero esta ambigüedad casi no afecta al tono principal. John Archibald Wheeler dijo una vez: «El tiempo es la manera que tiene la naturaleza de evitar que todo suceda a la vez». Aquí ocurre algo parecido: los modos son la manera que tiene la gravedad de evitar que la estrella se desmorone de inmediato.
Este enfoque no sustituye a las simulaciones exactas, sino que es una herramienta rápida y transparente. Cuando los detectores de ondas gravitacionales capturen una señal de la fusión de dos estrellas de neutrones, los físicos podrán estimar en minutos, no en semanas, de qué «masa» están hechas esas estrellas. Y, por tanto, asomarse a las entrañas de la materia comprimida al límite.
Una estrella de neutrones es más densa que el núcleo atómico: un trozo del tamaño de un terrón de azúcar pesa como el monte Everest.
En la novela «Contacto» de Carl Sagan, los extraterrestres cifraron un mensaje en la señal de una estrella de neutrones doble; quizás algún día leamos en los modos de marea no solo física, sino también la firma de alguien.