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Científicos de las colaboraciones LIGO, Virgo y KAGRA anunciaron el domingo pasado (13) el descubrimiento de la mayor fusión de agujeros negros masivos jamás registrada, en un evento cósmico ocurrido a 10 mil millones de años luz de la Tierra, que resultó en la formación de un agujero negro con 225 veces la masa del Sol.
El fenómeno fue identificado como GW231123 y ocurrió el 23 de noviembre de 2023. La colisión involucró dos agujeros negros con masas estimadas en 103 y 137 veces la del Sol, que se fusionaron en un solo objeto aún más masivo y veloz. La detección se llevó a cabo a través de ondas gravitacionales, captadas por los sofisticados sensores del Observatorio de Ondas Gravitacionales por Interferómetro a Láser (LIGO), en Estados Unidos.
Las ondas gravitacionales son distorsiones minúsculas en el tejido del espacio-tiempo, provocadas por eventos de altísima energía como la fusión de agujeros negros. A pesar de su origen violento, estas ondulaciones llegan a la Tierra casi imperceptibles, exigiendo equipos extremadamente sensibles para detectarlas.
Según el físico Mark Hannam, de la Universidad de Cardiff, las señales medidas en el evento duraron solo una décima de segundo, pero fueron suficientes para confirmar que se trataba de una fusión colosal. “Las ondulaciones son minúsculas, pero el evento que las generó fue uno de los más violentos del universo observable”, afirmó el especialista.
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Cómo ocurrió la fusión de los agujeros negros
Los dos agujeros negros estaban en órbita mutua durante miles de millones de años, acelerando su rotación hasta colisionar a una velocidad impresionante, aproximadamente 400 mil veces más rápida que la rotación de la Tierra. La unión de estos cuerpos resultó en una estructura con masa de 225 soles, superando el récord anterior de 140 masas solares, registrado en 2021.
Este resultado representa un verdadero enigma para la astrofísica. Según la teoría de la evolución estelar, objetos de esta magnitud no deberían surgir de forma espontánea. Una posible explicación, según Hannam, es que estos agujeros negros gigantes sean el resultado de múltiples fusiones anteriores, lo que justificaría tanto la masa inusual como la rotación acelerada.
La relatividad general de Einstein impone límites teóricos para la rotación de agujeros negros, y los datos del GW231123 indican que este evento estuvo muy cerca de ese límite, convirtiéndolo en un desafío incluso para los modelos más avanzados de la física teórica.
La importancia de este descubrimiento para la ciencia
La fusión GW231123 marca un avance significativo en el estudio de la formación de agujeros negros masivos y pone en tela de juicio los modelos actuales utilizados para predecir estos fenómenos. “Es el binario de agujeros negros más masivo jamás detectado con seguridad a través de ondas gravitacionales”, afirmó el investigador Charlie Hoy, de la Universidad de Portsmouth.
Además de la masa y velocidad extraordinarias, el evento destaca limitaciones en los métodos actuales de modelado. Los científicos ahora enfrentan el desafío de revisar sus herramientas teóricas para incluir la posibilidad de objetos tan extremos y rotacionales.
Este tipo de observación también contribuye a entender el papel de las fusiones sucesivas en la creación de agujeros negros de masa intermedia, una clase aún poco comprendida en la astrofísica moderna.
La tecnología detrás de la detección
Desde la primera detección directa de ondas gravitacionales, en 2015, el LIGO – en colaboración con los observatorios Virgo, en Italia, y KAGRA, en Japón – ya ha registrado más de 300 fusiones cósmicas. Los detectores utilizan láseres y sistemas de interferometría para captar variaciones microscópicas en el espacio-tiempo.
Sophie Bini, investigadora del equipo, destacó que el GW231123 “llevó los sensores y métodos de análisis al límite de lo que es posible hoy”, lo que refuerza la necesidad de desarrollar nuevos instrumentos en los próximos años.
La detección de este tipo de evento depende de la sincronización internacional y la tecnología de vanguardia, siendo considerada uno de los mayores logros de la astronomía observacional del siglo XXI.
¿Qué esperan los científicos ahora?
Con la promesa de nuevos detectores aún más sensibles en construcción, como el Telescopio Einstein y el LISA, los científicos estiman que será posible identificar todas las fusiones de agujeros negros del universo visible en los próximos 10 a 15 años.
Mientras tanto, los datos del GW231123 ya están siendo compartidos con la comunidad científica global, abriendo el camino para análisis más profundos e hipótesis alternativas que puedan explicar su origen y características.
De acuerdo con Gregorio Carullo, de la Universidad de Birmingham, “la fusión de agujeros negros sigue siendo la explicación más probable, pero escenarios más complejos pueden revelar respuestas inéditas”. La expectativa es que nuevos estudios revelen detalles aún desconocidos sobre los límites del universo observable.
La información fue divulgada por la colaboración internacional LIGO-Virgo-KAGRA, según publicaciones oficiales y reportajes del portal R7.
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