Los agujeros negros no solo tienen hijos, sino también tienen nietos

En 2015, un equipo de científicos detectó por primera vez una onda gravitacional generada por la colisión de dos agujeros negros. Una década después, este tipo de hallazgos se volvió rutinario y avanza a gran velocidad. La campaña de observación más reciente, que duró un año, añadió 161 nuevos eventos. Con ellos, la comunidad científica ya reúne cerca de 400 detecciones de ondas gravitacionales, en su mayoría fusiones de agujeros negros, que permiten abordar con un enfoque estadístico algunas de las preguntas más profundas del universo.

La colaboración internacional LIGO‑Virgo‑KAGRA publicó su catálogo más reciente, el GWTC‑5.0, que viene cargado nada menos que de tres hitos científicos. El equipo logró la localización más precisa de una fusión de agujeros negros, registró la señal más clara para este tipo de eventos, y obtuvo la primera evidencia directa de que algunos agujeros negros que ya eran el resultado de una fusión pueden, a su vez, fusionarse con otros después.

“Ahora detectamos tantas de estas señales que no solo estamos aprendiendo sobre colisiones individuales, que es el equivalente astronómico a descubrir una civilización antigua. Los nuevos resultados de hoy son como encontrar un tesoro oculto, que revela no solo vidas individuales, sino la estructura de todo un mundo perdido”, resumió Daniel Williams, investigador del Instituto de Investigación Gravitacional de la Universidad de Glasgow, Inglaterra, en un comunicado.

«Los casi 400 eventos de ondas gravitacionales acumulados en nuestro catálogo nos han introducido en una nueva era de la astronomía estadística, donde esta creciente colección de señales detectadas permite realizar estudios de poblaciones y pruebas de la relatividad general con una precisión sin precedentes”, afirmó Leo Tsukada, de la Universidad de Nevada Las Vegas.

Lo que la nueva campaña encontró sobre el universo

De los tres hitos con los que vino el catálogo, el más fascinante fue el que aportó pruebas sobre la existencia de agujeros negros de segunda generación. Las señales detectadas en octubre y noviembre mostraron características, como la velocidad y orientación de su giro, que delatan un origen “heredado”. Esto significa que algunos de los objetos que chocaron no nacieron del colapso de una estrella, sino que ya eran el resultado de una fusión previa.

Estos hallazgos ayudan a resolver el misterio de los “agujeros negros imposibles”, objetos cuyas masas no encajaban con los modelos tradicionales y que parecen formarse en entornos cósmicos densos y abarrotados, como los cúmulos estelares, donde las colisiones repetidas son más probables.

Durante décadas, estos “agujeros negros imposibles” desconcertaron a los astrofísicos. Sus masas no encajaban con lo que debería dejar el colapso de una sola estrella masiva, ni pertenecían al rango de los agujeros negros supermasivos. Aun así, los detectores registran decenas de estos objetos.

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El catálogo también incluye la señal de ondas gravitacionales más clara registrada hasta ahora para una fusión de agujeros negros de masa estelar. Dos objetos, con 32 y 34 veces la masa del Sol, chocaron a más de mil millones de años luz. La nitidez de la señal permitió comparar el estado del espacio‑tiempo antes y después de la fusión con una precisión inédita.

Finalmente, la red de detectores logró ubicar el origen de una fusión a más de 3 mil millones de años luz en una región diminuta del cielo. Es la localización más precisa que ha conseguido la astronomía de ondas gravitacionales.

Los científicos celebran estos avances. Después de todo, no solo se trata de detectar las perturbaciones en el tejido espacio-tiempo del universo, también es necesario eliminar el “ruido” que viene de todos lados. El análisis y confirmación de las ondas requiere un extenuante trabajo tecnológico.

Durante años, los astrónomos estudiaron los agujeros negros de uno en uno. Las ondas gravitacionales cambiaron esa escala. Ahora pueden analizarlos por cientos. Con suficiente volumen y masa crítica, la ciencia puede identificar patrones, reconstruir poblaciones enteras y acercarse a los límites de la física contemporánea.