Las ondas gravitacionales causadas por violentos eventos cósmicos viajan a la velocidad de la luz en todas las direcciones, y eventualmente se diluyen tal como sucede con las ondas que se producen en el agua al arrojar una piedra. Pero hay eventos tan extremos y destructivos que crean perturbaciones en el espacio-tiempo que son más similares a las olas potentes, con energía suficiente como para que las capten nuestros detectores en la Tierra.
Hoy, la Colaboración LIGO anunció que se detectó la fusión de agujeros egros más colosal que se coozca hasta la fecha, producto de lo que parece ser un gigantesco agujero negro con más de 225 veces la masa de nuestro sol. Gran parte de la señal, que designaron GW231123, contradice los modelos conocidos de la evolución estelar, y los físicos ahora buscan entender cómo ha sido posible tal fusión.
LIGO, acrónimo de Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory, hizo historia en la física en 2015 al detectar ondas gravitacionales por primera vez al captar el eco cosmológico de dos agujeros negros que colisionaron. Desde su descubrimiento, premiado con el Nobel, la Colaboración LIGO – sociedad internacional entre LIGO, Virgo y KAGRA de Italia y Japón respectivamente, ha continuado con su meticuloso monitoreo de la galaxia. La colaboración ha detectado numerosas señales de estrellas de neutrones, supernovas, y unas 300 fusiones de agujeros negros.
Bestial
Sin embargo, GW231123, observado por primera vez el 23 de noviembre de 2023, aparenta ser una bestial enormidad de fusión de agujeros negros sin precedentes. A pesar de la inmensa masa combinada de dos enormes agujeros negros – de 137 y 103 veces la masa mdel sol – la fusión se mantuvo unida y girando a 400.000 veces la velocidad de la rotación de la Tierra, formando un agujero negro de mayor envergadura. Como medida de comparación, el récord para una fusión como esta, llamada GW190521, tiene unas 140 veces la masa del sol.
Si se considera la naturaleza gravitacionalmente caótica de los entornos de los agujeros negros con sus fuerzas de “tire y empuje”, lo notable es que esta fusión fuera lo suficientemente estable com o para que las ondas gravitacionales llegaran a LIGO, que detectó las señales durante 0,1 segundos. Esos episodios se supone que “no existen” según los modelos de evolución existentes, según Mark Hannam, miembro de LIGO y físico de la Universidad de Cardiff.
“Una posibilidad es que los dos agujeros negros en este binario se formaran por medio de funciones anteriores de agujeros negros más pequeños. Este es el binario de agujeros negros más masivo que hayamos observaco por medio de ondas gravitacionales, y representa todo un desafío a lo que sabemos y entendemos sobre la formación de agujeros negros”, anunció.
“Los agujeros negros parecen estar girando muy rápidamente, cerca del límite d elo que permite la teoría de relatividad general de Einstein. Y por eso la señal es difícil de modelar e interpretar. Es un excelente caso de estudio para impulsar el desarrollo de nuestras herramientas teóricas”, explicó Charlie Hoy, miembro de LIGO y físico de la Universidad de Portsmouth, Inglaterra.
Los científicos presentarán sus hallazgos sobre la fusión GW231123 la próxima semana en la 24ta Conferencia internacional sobre Relatividad General y Gravitación (GR24), y la 16ta Conferencia Edoardo Amaldi sobre Ondas Gravitacionales, que se realizarán en conjunto como Conferencia GR-Amaldi en Glasgow, Reino Unido, Después, los datos se darán a conocer para escrutinio público, y comenzará la carrera por develar el misterio de GW231123, aunque es poco probable que tengamos una respuesta clara en un futuro cercano.
“A la comunidad le llevará años poder develar este intrincado patrón de la señal y todo lo que implica”, dijo Gregorio Carullo, también miembro de LIGO y físico de la Universidad de Birmingham, Inglaterra. “Aunque la explicación más probable es la de una fusión de agujeros negros, puede haber una clave en escenarios más complejos que ayude a descifrar sus inesperadas características. ¡Estamos muy entusiasmados”.
La física ya conoce el concepto de las ondas gravitacionales desde fines del siglo 19, pero la idea llegó a conocerse más gracias a Albert Einstein. Las ondas gravitacionales son uno de los pocos métodos de observación que no requieren luz para “ver” los fenómenos cósmicos, y no tienen competidores por su potencial para ayudar a la humanidad a develar los muchos misterios de los agujeros negros, las estrellas antiguas y la materia oscura.
