💥 Esta colisión de agujeros negros es tan masiva que hace temblar nuestras leyes de la astrofísica

Publicado por Cédric,
Autor del artículo: Cédric DEPOND
Fuente: California Institute of Technology
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El 23 de noviembre de 2023, unas ondas gravitacionales delataron la fusión más masiva jamás registrada. Este fenómeno, captado por los detectores LIGO Virgo y KAGRA, cuestiona los modelos de formación de los agujeros negros.

Esta fusión entre dos agujeros negros produjo un nuevo agujero negro de 225 masas solares, un peso pesado cósmico cuyo origen intriga a los científicos. Los dos protagonistas, de 100 y 140 masas solares, giraban sobre sí mismos a una velocidad vertiginosa antes de fusionarse.


Esquematización de ondas gravitacionales generadas por dos agujeros negros en órbita uno alrededor del otro.


Un evento fuera de lo común


Los agujeros negros de este tamaño no deberían existir según los modelos estándar. Su masa supera el límite teórico para una formación estelar clásica. Los investigadores plantean que podrían ser el resultado de fusiones anteriores.

Los dos agujeros negros giraban a una velocidad extrema antes de su fusión, arrastrando consigo el espacio-tiempo circundante. Este fenómeno, llamado frame dragging, es una consecuencia directa de la relatividad general: un objeto muy masivo en rotación rápida deforma el espacio-tiempo hasta el punto de "arrastrarlo" en el sentido de su giro.

En este caso, esta rotación acentuada complicó la señal gravitacional observada y sugiere que estos agujeros negros no se formaron de manera aislada, sino que podrían ser el resultado de fusiones sucesivas en un entorno denso, como un cúmulo de estrellas.

La señal, denominada GW231123, duró apenas una décima de segundo. Su análisis requirió modelos complejos para tener en cuenta los movimientos de rotación extremos.

Este descubrimiento supera los límites de los instrumentos actuales. Los interferómetros LIGO, Virgo y KAGRA tuvieron que procesar una señal veinte veces más potente que el promedio. También abre el camino a una mejor comprensión de los agujeros negros intermedios.

Un enigma para la teoría


La velocidad de rotación de los agujeros negros se acercaba al límite predicho por la relatividad general. Esta característica hace que su dinámica sea difícil de modelar.

Los astrofísicos aún ignoran cómo agujeros negros tan masivos pudieron encontrarse. Su entorno o su formación jerárquica son objeto de especulaciones. Los datos recopilados alimentarán años de investigación.

Este caso extremo demuestra que la astronomía gravitacional está en sus inicios. Los futuros detectores, más sensibles, quizás revelen fenómenos aún más sorprendentes. GW231123 sería entonces solo un anticipo.