Astrónomos detectan la mayor colisión de agujeros negros hasta la fecha

Seg n una nueva investigaci n la colisi n observada entre dos agujeros negros cada uno m s masivo que cien soles constituye la mayor fusi n de este tipo jam s registrada Un equipo de astr nomos descubri el evento denominado GW cuando el Observatorio de Ondas Gravitacionales por Interferometr a L ser LIGO pos sus siglas en ingl s un par de instrumentos id nticos ubicados en Livingston Louisiana y Hanford Washington detect tenues ondas en el espacio-tiempo producidas por la colisi n de dos agujeros negros Los f sicos denominan a estas ondas ondas gravitacionales Albert Einstein predijo las ondas gravitacionales en como parte de su teor a de la relatividad pero cre a que eran demasiado d biles para ser descubiertas por la tecnolog a humana Sin embargo en LIGO las detect por primera vez durante la colisi n de dos agujeros negros lo que confirm una vez m s la certeza de Einstein Al a o siguiente tres cient ficos recibieron premios por sus contribuciones clave al desarrollo de lo que se conoce popularmente como un telescopio de agujeros negros Desde la primera detecci n de ondas gravitacionales LIGO y sus instrumentos hermanos Virgo en Italia y KAGRA en Jap n han detectado indicios de unas fusiones de agujeros negros Estos asombrosos detectores son realmente los instrumentos de medici n m s sensibles que la humanidad haya construido jam s afirm Mark Hannam director del Instituto de Exploraci n de la Gravedad de la Universidad de Cardiff Reino Unido y miembro de la Colaboraci n Cient fica LIGO As pues estamos observando los eventos m s violentos y extremos del universo con las mediciones m s peque as que podemos realizar GW sin embargo es excepcional entre esas fusiones de agujeros negros y no solo por ser la colisi n m s masiva Los agujeros negros individuales son especiales porque se encuentran en un rango de masas donde no esperamos que se produzcan a partir de estrellas moribundas dijo Charlie Hoy investigador de la Universidad de Plymouth Reino Unido y miembro de la Colaboraci n Cient fica LIGO Por si fuera poco continu es probable que los agujeros negros giren casi tan r pido como es f sicamente posible GW representa un verdadero desaf o para nuestra comprensi n de la formaci n de agujeros negros Las ondas gravitacionales son la nica forma en que los cient ficos pueden observar una colisi n en un sistema binario en el que dos agujeros negros orbitan entre s Antes de que pudi ramos observarlos con ondas gravitacionales incluso se cuestionaba si exist an sistemas binarios de agujeros negros explic Hannam Los agujeros negros no emiten luz ni ninguna otra radiaci n electromagn tica por lo que cualquier telescopio convencional es incapaz de observarlos Seg n la teor a de la relatividad general de Einstein la gravedad es una expansi n del espacio y el tiempo y obliga a los objetos a moverse a trav s del espacio curvo Cuando los objetos se mueven muy r pido como los agujeros negros en rotaci n el espacio curvo forma ondulaciones que se extienden como ondas Estas ondas gravitacionales son extremadamente d biles seg n Hannam y la informaci n que pueden proporcionar es limitada Por ejemplo existe incertidumbre sobre la distancia de GW a la Tierra podr a estar hasta a millones de a os luz Hannam tiene mayor certeza sobre la masa de los dos agujeros negros que se cree que son aproximadamente y veces la masa del Sol Sin embargo estas cifras son desconcertantes Existen mecanismos est ndar para la formaci n de agujeros negros cuando las estrellas agotan su combustible mueren y luego colapsan dijo Hannam Pero existe un rango de masas en el que creemos que es imposible que los agujeros negros se formen de esa manera Y los agujeros negros de GW se encuentran en medio de esa brecha de masa As que surge la pregunta de c mo se formaron lo que los hace bastante interesantes La brecha de masa a la que se refiere Hannam comienza en unas masas solares y llega hasta aproximadamente Sin embargo dado que se trata de un rango te rico es decir no se ha observado directamente existe cierta incertidumbre sobre d nde comienza y d nde termina Si los agujeros negros de GW efectivamente caen en esta brecha es probable que no se formaran por el colapso de estrellas sino de alguna otra forma En un estudio publicado el lunes en el repositorio de acceso abierto Arxiv Hannam y sus colegas sugieren que la brecha de masa podr a explicarse si los dos agujeros negros son el resultado de fusiones previas en lugar de ser producto de la muerte de estrellas Este es un mecanismo del que se ha hablado en el pasado y del que ya hemos visto indicios afirm En este escenario se produce una reacci n en cadena de fusiones de agujeros negros Se puede dar este proceso en el que simplemente se acumulan agujeros negros cada vez m s masivos Y dado que los agujeros negros en GW parecen tener masas que no se podr an obtener mediante mecanismos normales esto es un fuerte indicio de que se est generando otro proceso donde se producen estas fusiones sucesivas explic Hannam Si esta hip tesis se confirmara sugerir a la existencia de una poblaci n inesperada de agujeros negros cuya masa se sit a entre los agujeros negros que se forman a partir de la muerte de estrellas masivas y los agujeros negros supermasivos que se encuentran en el centro de las galaxias afirm Dan Wilkins investigador del Instituto Kavli de Astrof sica de Part culas y Cosmolog a de la Universidad de Stanford Wilkins no particip en el descubrimiento de GW Las ondas gravitacionales est n abriendo una ventana realmente interesante al estudio de los agujeros negros y revelando algunos misterios realmente intrigantes a adi Antes de la llegada de la astronom a de ondas gravitacionales solo pod amos detectar agujeros negros que crec an activamente atrayendo material lo que produc a una potente fuente de luz Las ondas gravitacionales nos muestran una parte diferente de la poblaci n de agujeros negros que crece no atrayendo material sino fusion ndose con otros agujeros negros Otra caracter stica sorprendente de GW es la rapidez con la que ambos agujeros negros giran uno alrededor del otro Hasta ahora la mayor a de los agujeros negros que hemos encontrado con ondas gravitacionales han girado bastante lento afirm Charlie Hoy Esto sugiere que GW podr a haberse formado mediante un mecanismo diferente al de otras fusiones observadas o podr a ser una se al de que nuestros modelos necesitan cambiar Estos giros de alta velocidad son dif ciles de producir pero tambi n respaldan la idea de que los agujeros negros ya hab an experimentado fusiones previas debido que los cient ficos esperar an que los agujeros negros fusionados previamente giraran m s r pido seg n Hannam GW desaf a nuestros modelos de se ales de ondas gravitacionales ya que es complejo modelar giros tan r pidos y se destaca como un evento extraordinario cuya interpretaci n resulta enigm tica afirm Sophie Bini investigadora postdoctoral en Caltech y miembro de la Colaboraci n LIGO-Virgo-KAGRA Lo que m s me sorprendi es cu nto a n queda por aprender sobre las ondas gravitacionales Espero sinceramente que en el futuro podamos observar otros eventos similares a GW para mejorar nuestra comprensi n de estos sistemas El r cord anterior de la fusi n de agujeros negros m s masiva jam s observada correspond a a una fusi n llamada GW cuya magnitud era solo un menor que la de GW Sin embargo Hannam afirm que los cient ficos podr an encontrar fusiones a n m s masivas en el futuro y que las colisiones podr an observarse alg n d a mediante instrumentos a n m s precisos que podr an estar disponibles en las pr ximas dos d cadas como el propuesto Cosmic Explorer en EE UU y el Telescopio Einstein en Europa Este nuevo descubrimiento abre una nueva ventana sobre c mo se forman y crecen los agujeros negros afirm Imre Bartos profesor asociado de la Universidad de Florida quien no particip en la investigaci n Tambi n demuestra la rapidez con la que est madurando la astronom a de ondas gravitacionales agreg En menos de una d cada hemos pasado de la primera detecci n a trazar un territorio que desaf a nuestras mejores teor as Si bien coincide en que las fusiones previas podr an explicar tanto la alta masa como la r pida rotaci n de los agujeros negros otras posibilidades incluyen colisiones repetidas en c mulos estelares j venes o el colapso directo de una estrella inusualmente masiva A adi sin embargo que esas posibilidades ser an menos propensas a producir agujeros negros con una rotaci n tan r pida Es muy natural explicar los agujeros negros en GW como remanentes de una o incluso varias generaciones de fusiones previas afirm Zoltan Haiman profesor del Instituto de Ciencia y Tecnolog a de Austria quien tampoco particip en el descubrimiento Esta idea ya se plante inmediatamente despu s de la primera detecci n de LIGO de una fusi n de agujeros negros pero esta nueva fusi n es muy dif cil de explicar de otras maneras Futuras detecciones a adi nos dir n si esta lucha de peso pesado fue un hecho aislado o la punta de un iceberg enorme The-CNN-Wire Cable News Organization Inc a Warner Bros Discovery Company All rights reserved Source