⚫ Vertiginoso: este agujero negro fue propulsado a 180 000 km/h
Cuando dos agujeros negros de tamaños muy diferentes colisionan, generan ondas gravitacionales, esas ondulaciones del espacio-tiempo predichas por Albert Einstein. La diferencia de masa entre los dos objetos crea un desequilibrio que propulsa el agujero negro final a una velocidad significativa: es lo que los astrofísicos llaman una "patada natal".
Este descubrimiento fue posible gracias al análisis de la señal GW190412, captada en 2019.
Al estudiar, mediante las ondas gravitacionales, las características de los dos agujeros negros iniciales –su masa y su velocidad de rotación–, pudieron determinar la dirección y la velocidad de retroceso del agujero negro final.
El resultado es asombroso: el agujero negro fue proyectado a más de 50 km/s (aproximadamente 180 000 km/h). A esa velocidad, podría recorrer la distancia entre París y Tokio (9 700 km) en tres minutos. Un desplazamiento así es suficiente para eyectar al agujero negro de su cúmulo estelar de origen. Esto le impide fusionarse de nuevo con otros, limitando así la formación de agujeros negros supermasivos.
Comprender estos mecanismos es esencial para rastrear la evolución de las grandes estructuras cósmicas y el crecimiento de los agujeros negros a lo largo del tiempo.
Este avance también abre el camino a observaciones futuras que combinen ondas gravitacionales y luz visible, ofreciendo una nueva perspectiva sobre los fenómenos más violentos del Universo. Como destacó uno de los coautores del estudio, estos resultados demuestran el poder de las ondas gravitacionales como herramienta para explorar lo invisible.
Animación de la fusión de dos agujeros negros
Crédito: SXS
Ondas gravitacionales
Las ondas gravitacionales son deformaciones del espacio-tiempo producidas por eventos astrofísicos extremadamente energéticos, como la fusión de agujeros negros o estrellas de neutrones. Predichas por Albert Einstein en 1916, fueron observadas por primera vez en 2015 por el interferómetro LIGO.
Estas ondas se propagan a la velocidad de la luz y permiten detectar fenómenos invisibles para los telescopios clásicos. Los detectores, instrumentos de alta precisión, miden variaciones ínfimas de distancia, del orden de una fracción del tamaño de un átomo.
El análisis de estas señales aporta información valiosa sobre la masa, la rotación y la distancia de los objetos implicados, revolucionando nuestra comprensión del Universo.
Agujeros negros y su formación
Un agujero negro es una región del espacio donde la gravedad es tan intensa que nada, ni siquiera la luz, puede escapar de ella. Generalmente nacen del colapso de estrellas masivas al final de su vida, pero también pueden resultar de la fusión entre varios agujeros negros más pequeños.
Cuando se fusionan, estos astros liberan una energía colosal en forma de ondas gravitacionales. La masa y el tamaño de los agujeros negros determinan entonces la intensidad del evento y las propiedades del agujero negro resultante.
Las "patadas natales", como la observada en el evento GW190412, desempeñan un papel importante: al expulsar ciertos agujeros negros de su entorno estelar, impiden la multiplicación de fusiones sucesivas. Esto limita el crecimiento de estos objetos hacia agujeros negros supermasivos que se encuentran en el centro de las galaxias.