Hemos detectado la mayor fusión de agujeros negros vista hasta la fecha. Es un problema para nuestros modelos teóricos

Uno de los enigmas que más intrigan a los astrónomos es el de los agujeros negros de tamaño intermedio, esos agujeros negros a medio camino entre los agujeros de masa estelar y los supermasivos como el que domina en el centro de nuestra galaxia. Se trata de agujeros negros con masas de entre 100 veces la de nuestro Sol y aquellos que multiplican por millones esta masa estelar.

GW231123. Un grupo de investigadores de la Colaboración LIGO-Virgo-KAGRA (LVK) ha anunciado la detección del mayor choque entre dos agujeros negros registrado hasta la fecha. El descubrimiento se ha producido gracias a las ondas gravitacionales generadas por el impacto, cuya señal ha sido denominada GW231123 por quienes la detectaron.

Noviembre de 2023. El nombre de la señal hace referencia a la fecha en la que fue observada, el 23 de noviembre de 2023. El estudio de las ondas detectadas llevó a los responsables del nuevo estudio a estimar que el agujero negro resultante tenía una masa unas 225 veces mayor que la de nuestro Sol.

Hasta ahora el más masivo había sido de “tan solo” 140 masas solares. Fue en 2021, la señal GW190521. Las estimaciones indican que la señal de 2023 fue el resultado de la colisión entre un agujero negro de 100 masas solares con uno de 140 masas solares. Es decir, solo uno de los agujeros negros ya era tan masivo como el del fruto del mayor choque detectado hasta ahora.

De este evento no solo destaca su magnitud, también el hecho de que la velocidad de rotación de los agujeros negros era sorprendentemente alta.

Un nuevo enigma en el cielo. Todo esto planeta una importante incógnita para el equipo. Según explican, los agujeros de tal masa no pueden formarse a partir de la muerte de una estrella, al menos en base a lo que dicen los modelos físicos contemporáneos. La única forma de la que sabemos pueden formarse es a través de la fusión de agujeros negros de menor tamaño.

LVK. En 2015, el experimento LIGO hizo historia detectando por primera vez el choque de dos agujeros negros a través de la expansión de las ondas gravitacionales asociadas a tan violento evento. Este experimento pionero tiene desde hace años compañía en los experimentos Virgo en Europa y KAGRA (Kamioka Gravitational Wave Detector) en Japón. En conjunto han detectado ya más de 300 choques entre agujeros negros.

Los detalles del estudio han sido presentados en la 24ª Conferencia Internacional sobre Relatividad General y Gravitación (GR24) y 16ª Conferencia Edoardo Amaldi sobre ondas Gravitacionales, una conferencia conjunta celebrada esta semana en Glasgow, Escocia.

No tan fáciles de observar. La detección de GW231123 “empujó los límites tanto de la tecnología de detección de ondas gravitacionales como de los modelos teóricos actuales”, destaca el equipo responsable. Analizar este tipo de eventos a través de las ondas gravitacionales no es fácil, pero conocer más sobre ellos puede ayudarnos a desentrañar algunos misterios clave del cosmos.

“Los agujeros negros parecen girar muy rápidamente, casi al límite de lo permitido por la teoría de la relatividad de Einstein”, explicaba en una nota de prensa Charlie Hoy, coautor del estudio. “Esto hace que la señal sea difícil de modelar e interpretar. Es un excelente caso de estudio para empujar el desarrollo de nuestras herramientas teóricas.”

Buscando el punto medio. Herramientas teóricas que quizás nos ayuden a revelar los secretos de los elusivos agujeros negros de tamaño intermedio. A día de hoy no sabemos muy bien cómo se forman estos agujeros cuya mera existencia supone implica la certeza de que aún es mucho lo que desconocemos de nuestro universo.

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Imagen | NASA

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La noticia Hemos detectado la mayor fusión de agujeros negros vista hasta la fecha. Es un problema para nuestros modelos teóricos fue publicada originalmente en Xataka por Pablo Martínez-Juarez .