Vals gravitacional de neutrones y danza con defecto ✦

Imagina dos estrellas de neutrones, comprimidas al tamaño de una metrópolis pero con la masa de una y media veces el Sol. Danzan en un torbellino gravitacional, acercándose y alejándose cada 4,4 horas. En el periastro —el punto de máximo acercamiento— las separan apenas un par de segundos luz y su velocidad alcanza los tres millones y medio de kilómetros por hora. No es fantasía, sino el sistema real PSR J1757−1854, descubierto en 2015 y desde entonces convertido en uno de los laboratorios relativistas más fascinantes. Cuando una de las estrellas es un púlsar, su emisión de radio se convierte en un metrónomo de precisión cósmica. Las mínimas perturbaciones de este metrónomo, causadas por la curvatura del espacio-tiempo alrededor de su compañera, nos permiten escuchar la música silenciosa de la gravedad intensa: el ritmo de los parámetros poskeplerianos.

Pero incluso en estas condiciones extremas hay una corrección casi imposible de captar. Es el parámetro δθ, la deformación angular relativista de la órbita. La órbita deja de ser una elipse perfecta: la curvatura espaciotemporal la hace “bambolearse” imperceptiblemente, desplazando los puntos de salida y puesta en fracciones de segundo de arco. En primera aproximación, recuerda al giro irregular de un trompo —la precesión—, pero aquí es la propia dirección hacia el periastro la que se retuerce. En PSR J1757−1854 el efecto se estima en cinco millonésimas de segundo de arco. Para detectarlo, los astrónomos combinaron observaciones ultraprecisas de los telescopios MeerKAT, Parkes y GBT, y aplicaron análisis bayesiano a nueve años de datos. Por primera vez, δθ se manifestó con nitidez en solo nueve años, mientras que al legendario sistema de Hulse–Taylor B1913+16 le llevó cuarenta.

Medir δθ no es solo otra confirmación de la relatividad general de Einstein. Ha revelado la geometría del sistema. Hasta ahora había cuatro configuraciones igualmente probables para la orientación del eje de rotación del púlsar. Al restar de δθ la contribución de la aberración, los astrofísicos obtuvieron una deformación puramente relativista compatible con la teoría solo en dos escenarios. Las dos opciones exóticas que exigían un giro brusco del eje en el nacimiento del sistema quedaron descartadas. Es una verdadera tomografía cósmica: a partir de una minúscula imperfección en la danza orbital reconstruimos el propio estallido de supernova que dio origen a la segunda estrella de neutrones, y quizá el mecanismo de su colapso. Cada imperfección es un fósil de la catástrofe, congelado en el movimiento de las estrellas.

Aún más intrigante resultó la contribución al desplazamiento del periastro. La tasa principal de 10,365 grados por año se explica por la aproximación posnewtoniana, pero tras restar todos los efectos clásicos quedó un exceso de unos 0,0003°/año. Se identificó como la manifestación del efecto Lense–Thirring, el arrastre de la órbita por la rotación de la estrella de neutrones, predicho en 1918. Si futuras observaciones confirman la señal, se abrirá la vía para medir directamente el momento de inercia. Y el momento de inercia de una estrella de neutrones es un indicador directo de la rigidez de la materia nuclear, esa que ni los colisionadores más potentes pueden recrear. Es como si palpáramos las entrañas de la estrella a través de su campo gravitatorio.

Hacia 2031, a medida que la precesión geodésica gire el eje del púlsar y el periastro se acerque a nuestra línea de visión, obtendremos una nueva ventana al sistema. El aumento en la precisión del cronometraje con el futuro SKA y la medición independiente de la distancia mediante radiointerferómetros eliminarán las últimas incertidumbres. Entonces PSR J1757−1854 se convertirá en una auténtica fábrica de conocimiento sobre la materia superdensa, capaz de competir incluso con los detectores de ondas gravitacionales. Nacida como estrella de neutrones doble, descubierta como radiopúlsar y descifrada como coreógrafa relativista, esta sistema aún no ha terminado su partitura. Su danza continúa, y cada nuevo compás promete traer las notas de la física más fundamental.