Descubierta la pareja de estrellas de neutrones más ligera del universo
El sistema PSR J1856–0039 reúne dos estrellas de neutrones que suman 2,49 veces la masa del Sol, lo que lo convierte en el sistema de este tipo con la menor masa detectado hasta la fecha. Su futura colisión podría producir una estrella estable en lugar de un agujero negro.
Por Enrique Coperías, periodista científico
Recreación artística de PSR J1856–0039, la pareja de estrellas de neutrones con menor masa total conocida. Sus dos astros completan una órbita cada 142 minutos; los haces de radio del púlsar permiten seguir su movimiento y poner a prueba la relatividad general. Crédito: IA-DALL-E / RexMolón Producciones
Dos estrellas muertas giran una alrededor de la otra en una carrera de vértigo que terminará con una colisión. Según los cálculos de un equipo de astrónomos chinos, se fusionarán dentro de unos 82 millones de años. Lo excepcional de esta pareja, llamada PSR J1856–0039, es lo que pesa: entre ambas suman menos de dos veces y media la masa del Sol. Es el sistema doble de estrellas de neutrones con menor masa total conocido, y esa ligereza podría cambiar el desenlace del choque.
En lugar de acabar en un agujero negro, la fusión quizá deje una nueva estrella de neutrones capaz de mantenerse estable.
El descubrimiento, realizado con el radiotelescopio FAST, que se alza en una cuenca natural de Da Wo Dang, en la provincia china de Guizhou, permite estudiar cómo nacen estos objetos, poner a prueba la relatividad general de Einstein y explorar qué queda después de una colisión estelar de esta naturaleza. La ligereza de PSR J1856–003 abre una posibilidad especialmente interesante: que la fusión deje una estrella de neutrones estable.
El estudio está encabezado por Zonglin Yang, de los Observatorios Astronómicos Nacionales de la Academia China de Ciencias, y aparece publicado en la revista Physical Review Letters.
Qué es una estrella de neutrones y por qué importa esta pareja
Recordemos que una estrella de neutrones es el núcleo ultradenso que queda cuando una estrella masiva agota su combustible y explota como una supernova. La gravedad comprime ese resto hasta concentrar una masa superior a la del Sol en una esfera de apenas unas decenas de kilómetros de diámetro.
Estamos ante objetos en los que la materia alcanza densidades imposibles de reproducir en un laboratorio terrestre. Cuando dos de ellos quedan ligados por la gravedad, sus movimientos permiten investigar tanto la evolución estelar como las leyes que gobiernan el espacio y el tiempo.
En PSR J1856–0039, una de las estrellas se manifiesta como un púlsar, esto es, un astro que gira muy rápido, que está muy magnetizado y que emite haces de ondas de radio periódicos y con intervalos de emisión cortos y regulares. Cada vez que uno de esos haces apunta hacia la Tierra, los radiotelescopios reciben un pulso, algo que podemos comparar al destello de un faro.
Cuánto pesan las dos estrellas de PSR J1856–0039
El púlsar luce una masa de 1,304 masas solares y su compañera, de 1,185 masas solares, con una incertidumbre de 0,022 masas solares en cada caso. La masa conjunta está determinada con mayor precisión: 2,48841 ± 0,00015 masas solares. Estas cifras se obtienen al interpretar las observaciones mediante la relatividad general.
➡️ «El sistema doble de estrellas de neutrones PSR J1856–0039 es el único con una masa total inferior a 2,5 masas solares», escriben los autores al compararlo con otros sistemas confirmados cuyas masas totales están bien determinadas.
El récord corresponde a la suma de ambas estrellas. La compañera está entre las estrellas de neutrones más ligeras conocidas, pero no posee el récord individual de menor masa.
Cómo descubrió FAST este sistema binario
El telescopio esférico de quinientos metros de apertura (FAST, por sus siglas en inglés) detectó por primera vez la señal el 4 de mayo de 2020. Observaciones posteriores revelaron variaciones en los pulsos que indicaban la presencia de una compañera. En diciembre de 2022, un seguimiento de dos horas y media cubrió una órbita completa y confirmó su duración: 2,36 horas.
El estudio reúne un total de diecisiete sesiones de observación entre 2020 y 2025 y 253 mediciones de los tiempos de llegada de los pulsos. La trayectoria es ligeramente elíptica.
El púlsar completa una rotación cada 23,4 milisegundos, unas 43 vueltas por segundo. Sus señales funcionan como un reloj: los cambios en su llegada permiten reconstruir el movimiento orbital y detectar los efectos de la gravedad sobre el tiempo.
El radiotelescopio FAST, en China, detectó las señales de PSR J1856–0039, la pareja de estrellas de neutrones con menor masa total conocida. Más de cinco años de observaciones permitieron determinar sus masas y comprobar los efectos de la relatividad general en su órbita.
Cómo permite poner a prueba la relatividad general
Los investigadores midieron tres efectos que permiten comprobar cómo funciona la relatividad general de Einstein en este sistema. Según esta teoría, la gravedad surge de la deformación del espacio y el tiempo causada por la masa y la energía. Esa deformación influye tanto en el movimiento de las estrellas como en el ritmo al que transcurre el tiempo. En una pareja de objetos tan densos y próximos, sus consecuencias resultan especialmente perceptibles.
✅ El primero es el avance del periastro. Las estrellas describen órbitas elípticas, pero esas elipses no mantienen siempre la misma orientación: el punto de máximo acercamiento va desplazándose de una vuelta a la siguiente. Es como si la trayectoria girara lentamente sobre el papel donde la hemos dibujado. En este sistema, ese giro alcanza unos 17,6 grados al año. La relatividad general permite relacionar su magnitud con la masa de las estrellas y las características de su órbita.
✅ El segundo es el retraso de Einstein, que afecta al tiempo. Los pulsos de radio funcionan como las señales de un reloj instalado en el púlsar. Sin embargo, su ritmo, comparado con el de un observador lejano, cambia ligeramente a lo largo de la órbita: cuando el púlsar se acerca a su compañera, se mueve más deprisa y experimenta un campo gravitatorio más intenso. Ambos efectos hacen que su reloj marche más despacio y dejan una huella medible en la llegada de los pulsos.
✅ El tercero es el acortamiento progresivo del periodo orbital. Einstein predijo que dos masas en órbita pueden emitir ondas gravitacionales, ondulaciones del espacio-tiempo que transportan energía. Al emitirlas, el sistema pierde energía: las estrellas se acercan y tardan menos en completar cada órbita. El acortamiento observado concuerda con la predicción de la relatividad general, con una incertidumbre relativa de aproximadamente el 1,4 % en la comparación.
Comparar estos tres efectos con los cálculos relativistas permite determinar sus masas y comprobar si la teoría describe correctamente lo que sucede.
«Las observaciones a más largo plazo de este sistema binario pueden proporcionar pruebas más exigentes de las teorías gravitatorias», señalan los investigadores.
Qué nos dice su baja masa sobre el nacimiento de la pareja
Las propiedades del púlsar sugieren que la estrella que originó la compañera perdió gran parte de sus capas externas antes de explotar. Durante esa etapa habría transferido materia hacia la primera estrella de neutrones.
Ese intercambio también habría acelerado la rotación del púlsar, un proceso llamado reciclaje.
La baja masa de la compañera aporta así una pista sobre la evolución del sistema, aunque el trabajo no observa directamente aquella transferencia de materia.
Recreación artística de un agujero negro, uno de los posibles resultados de la futura fusión de PSR J1856–0039. La baja masa conjunta de sus estrellas también abre la posibilidad de que el choque deje una estrella de neutrones estable. Cortesía: ESA
Qué podría ocurrir cuando las estrellas se fusionen
La pérdida de energía permite estimar la fusión dentro de unos 82 millones de años. Predecir su resultado es más difícil: una estrella de neutrones solo puede soportar cierta masa antes de colapsar, y ese límite depende del comportamiento de la materia ultradensa en su interior.
Los autores estiman que podría quedar un remanente de unas 2,26 masas solares. Es un cálculo condicionado por supuestos sobre la materia expulsada durante el choque y la relación entre masa y energía de estas estrellas.
«El remanente de la fusión de PSR J1856–0039 probablemente se convertirá en una estrella de neutrones estable», plantean. También admiten un posible colapso en un agujero negro. La masa reducida del sistema permite explorar la frontera entre ambos desenlaces.
El arrastre del espacio-tiempo: otra oportunidad de investigación
El seguimiento podría revelar la precesión de Lense-Thirring, un efecto relativista por el que un cuerpo en rotación arrastra el espacio-tiempo de su entorno. Su medición del también conocido como efecto geodésico ayudaría a estudiar cómo se distribuye la masa dentro del púlsar y cómo se comporta la materia a densidades extremas.
No es un efecto detectado en este trabajo. Harán falta muchos años de observaciones y mediciones adicionales.
La colisión queda muy lejos; las señales de radio ya permiten investigar las condiciones que separan una estrella estable del colapso gravitatorio.▪️(4-octubre-2026)
⏱️ LO MÁS IMPORTANTE DEL ESTUDIO, EN 30 SEGUNDOS
- Un récord de masa conjunta: las dos estrellas suman 2,48841 masas solares, aproximadamente 2,49 veces la masa del Sol.
- Una órbita muy corta: completan una vuelta alrededor de su centro de masas común cada 2,36 horas, unos 142 minutos.
- Un púlsar como reloj: una de las estrellas gira unas 43 veces por segundo y emite pulsos de radio que permiten seguir su movimiento.
- Una comprobación de Einstein: el acortamiento de la órbita concuerda con la pérdida de energía por ondas gravitacionales que predice la relatividad general.
- Un desenlace abierto: la fusión podría producir una estrella de neutrones estable, aunque también podría acabar en un agujero negro.
Fuente: Yang, Z. L. Han, J. L. Su, W. Q. Wang, P. F., Wang, C.,Wang, T., Zhou, D. J., Yan, Yi, Xu, J., Jing, W. C., Cai, N. N., Xu, R. X., Wang, H. G., You, X. P. Relativistic Effects of PSR J1856–0039 Double Neutron Star System in a 2.36-Hour Compact Orbit. Physical Review Letters (2026). DOI: https://doi.org/10.1103/hmjp-htd1
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