La colisión de dos agujeros negros es uno de los fenómenos más extremos del cosmos, combinando gravedad descomunal, espacio y tiempo en su máxima tensión. Un equipo internacional de científicos logró la observación más precisa hasta la fecha de un evento de este tipo, gracias a la detección de ondas gravitacionales con una resolución cuatro veces superior a la de los primeros registros en 2015, según detalla el estudio publicado en la revista Physical Review Letters.
El episodio ocurrió hace 1.300 millones de años, en una galaxia lejana a la Vía Láctea. Involucró a dos agujeros negros de 34 y 32 masas solares que, tras orbitarse a la velocidad de la luz, se fusionaron en una fracción de segundo. El resultado fue un único agujero negro de 63 masas solares, girando a unas 100 vueltas por segundo.
La energía liberada fue colosal, equivalente a desintegrar tres soles enteros. El resultado fue la emisión de ondas gravitacionales, que fueron captadas el 14 de enero por los detectores del Observatorio de Ondas Gravitacionales por Interferometría Láser (LIGO), ubicados en Hanford, Washington, y Livingston, Luisiana.
Confirmaciones a Einstein y Hawking
Las ondas gravitacionales se expanden como las ondas en un estanque, pero en lugar de agua vibran el espacio-tiempo, esa estructura que une las tres dimensiones espaciales con la dimensión temporal. Albert Einstein predijo este comportamiento en su teoría de la relatividad general, y este registro lo confirma con una precisión inédita.
Los investigadores analizaron las frecuencias de las ondas, comparables al timbre de una campana. Esa “melodía cósmica” permitió caracterizar a los agujeros negros antes y después de la fusión. Además, permitió comprobar una hipótesis de Stephen Hawking: el área total de los horizontes de sucesos nunca disminuye.
Antes de la colisión, la superficie combinada era de 240.000 km cuadrados; después, el agujero negro resultante alcanzó unos 400.000 km cuadrados. Es la primera vez que esta predicción se valida con tanta exactitud.
Simplicidad en lo extremo
El hallazgo también respalda otra hippótesis científica, planteada por el matemático Roy Kerr en 1963: que los agujeros negros son sorprendentemente simples y pueden describirse únicamente por su masa y su giro.
La señal registrada fue muy breve pero contundente. El acercamiento final de los dos agujeros antes de fusionarse duró apenas 200 milisegundos, y la vibración del agujero resultante se extendió solo por 10 milisegundos. Aun con esa corta duración, los datos alcanzaron para comprobar predicciones teóricas fundamentales.
“Es emocionante tener por primera vez una confirmación experimental directa de principios tan fundamentales sobre el comportamiento de los agujeros negros”, señaló Will Farr, astrofísico de la Universidad de Stony Brook y del Flatiron Institute.
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