Descubrieron un agujero negro inédito gracias a las ondas gravitacionales

Un nuevo tipo de agujero negro masivo, fruto de la fusión de dos agujeros negros, fue observado directamente por primera vez gracias a las ondas gravitacionales, un hallazgo clave para la comprensión del universo.

Demoró 7.000 millones de años luz en revelarse a la ciencia

“¡Es una puerta que se abre sobre un nuevo paisaje cósmico! ¡Todo un mundo nuevo!”, festejó Stavros Katsanevas, director de Virgo, uno de los dos detectores de ondas gravitacionales que captaron las señales de este nuevo agujero negro.

Se trata de la primera prueba directa de la existencia de agujeros negros de masa intermedia (entre 100 y 100.000 veces más masivos que el Sol) y podría explicar uno de los enigmas de la cosmología, esto es, la formación de estos objetos masivos presentes en varias galaxias, incluida la Vía Láctea.

El misterioso objeto llamado “GW190521” y descripto en el Physical Review Letters y el Astrophysical Journal Letters por un equipo internacional de más de 1.500 científicos, es probablemente resultado de la fusión de dos agujeros negros.

142 veces la masa del Sol

Tiene una masa 142 veces superior a la del Sol y es el agujero negro más masivo jamás detectado por las ondas gravitacionales (los supermasivos, miles de millones de veces mayores, son detectados de otra forma).

Las ondas gravitacionales son deformaciones ínfimas del espacio-tiempo, parecidas a las ondulaciones del agua en la superficie de un estanque, que fueron predecidas por Albert Einstein en 1915 en su teoría de la relatividad general y observadas directamente un siglo más tarde. Nacen bajo el efecto de fenómenos cósmicos violentos, como la fusión de dos agujeros negros que emite una cantidad de energía fenomenal.

La onda gravitacional de GW190521 tardó 7.000 millones de años en ser observable desde la Tierra y es el agujero negro más distante y por tanto más antiguo jamás descubierto.

La señal fue registrada el 21 de mayo de 2019 por los instrumentos estadounidense Ligo y europeo Virgo.

Era ultracorta (una décima de segundo) y de muy baja frecuencia (cuanto más remota, menor es la frecuencia). Fue “un desafío analizarla”, subrayó Nelson Christensen, que participó en el estudio por Ligo.

Hasta ahora, solo se contaba con pruebas indirectas, mediante observaciones electromagnéticas, que presagiaban la existencia de esta población de agujeros negros intermedios.

“Este evento es un bicho raro que el universo nos ha lanzado, fue algo que no vimos venir”, dijo Salvatore Vitale, profesor asistente de física en el MIT y miembro de LIGO. “Pero nada sucede una sola vez en el universo. Y algo como esto, aunque raro, veremos de nuevo y podremos decir más sobre el universo”.

Más pesados que los agujeros negros resultado del hundimiento de estrellas, pero mucho más ligeros que los supermasivos, podrían ser “la clave de uno de los enigmas de la astrofísica y de la cosmología: el origen de los agujeros negros supermasivos”, según el Centro Nacional de Investigaciones Científicas de Francia (CNRS). Y es que una de las hipótesis sobre el nacimiento de estos últimos es en efecto la fusión repetida de agujeros negros de masa intermedia.

Otro fenómeno que intriga es el origen de los dos agujeros negros que se fusionaron.

Según las teorías actuales, el hundimiento de una estrella no puede dar nacimiento a agujeros negros de este tamaño, es decir entre 60 y 120 veces la masa del Sol.

¿Acaso hubo un agujero negro primordial formado durante el Big Bang, hace 13.800 millones de años? ¿O se trata de dos agujeros negros a su vez resultado de una fusión? La detección de GW190521 abre pues un nuevo campo de preguntas por ahora sin respuesta.