Imagina dos peonzas lanzadas sobre una mesa. Si giran en el mismo sentido, su rotación conjunta es grande; si giran en direcciones opuestas, la rotación total puede ser nula, aunque cada peonza por separado gire rápido. En una pareja de estrellas de neutrones que se aproximan antes de fusionarse, el papel de esas peonzas lo desempeñan sus rotaciones propias, los espines. Las ondas gravitacionales que emite la pareja dependen, en primera aproximación, solo de la rotación conjunta promedio, el llamado espín efectivo. Pero, ¿y si los espines de las estrellas son distintos y su suma es la misma? Una nueva investigación muestra que las eyecciones de materia, la síntesis de elementos pesados y el brillo de la kilonova, el destello posterior a la fusión, cambian drásticamente.

Los autores realizaron una serie de simulaciones numéricas de fusiones de estrellas de neutrones con distintas masas y configuraciones de espines, pero fijando el espín efectivo en cero. Resultó que la masa de las eyecciones dinámicas, la materia expulsada en los segundos de la fusión, puede variar hasta 45 veces. La producción de elementos más pesados que el bario varía en más de dos órdenes de magnitud, y en los modelos con colapso rápido a agujero negro, en más de cuatro órdenes. Es como si dos fábricas con la misma potencia total de sus motores produjeran cantidades de producto que difieren en decenas de veces.

La kilonova conserva esta huella: el brillo máximo difiere hasta 0,9 magnitudes, y el color en una misma época, hasta 1,5 magnitudes. A una distancia de 40 megapársecs, los tres pares con espín efectivo nulo permanecen observables simultáneamente en las bandas óptica e infrarroja desde cualquier ángulo de visión. Esto significa que las observaciones electromagnéticas pueden distinguir pares con el mismo espín efectivo pero espines individuales diferentes, lo que abre el camino para precisar la historia de formación de estos sistemas.

El trabajo muestra que los espines individuales de las estrellas de neutrones no son un mero detalle de la señal gravitacional, sino un factor clave que determina el destino de las eyecciones y del brillo. Es la primera prueba sistemática de que pares con el mismo espín efectivo pueden producir señales electromagnéticas radicalmente distintas. Entre los estudios vecinos que han analizado la influencia de la rotación en las eyecciones y las kilonovas, este se distingue porque fija por primera vez el espín efectivo y varía los espines individuales, además de incluir la absorción de neutrinos y el análisis de todos los canales de eyección. Esto permite romper la degeneración entre espines que limita la interpretación de las observaciones gravitacionales.