Una nueva señal de ondas gravitacionales ha permitido comprobar con precisión teorías clave sobre la masa, el giro y la evolución de los agujeros negros. El análisis del eco final tras la colisión confirma predicciones fundamentales de la relatividad general y la termodinámica.
Diez años después de la primera detección de ondas gravitacionales, un nuevo registro del Observatorio LIGO ha ofrecido la visión más clara hasta ahora de cómo funcionan los agujeros negros. La fusión de dos colosos cósmicos ha permitido a los científicos comprobar predicciones fundamentales de Albert Einstein y Stephen Hawking.
Los resultados se publican hoy en un artículo en la revista Physical Review Letters y ha contado con la colaboración de observatorios como LIGO (EE UU), Virgo (Italia) y KAGRA en Japón.
“Es la visión más nítida que hemos tenido de la naturaleza de los agujeros negros”, afirma Maximiliano Isi, astrofísico del Instituto Flatiron y profesor en la Universidad de Columbia. “Hemos encontrado algunas de las pruebas más sólidas de que los agujeros negros astrofísicos son los que predijo la teoría de la relatividad general de Einstein”.
La colisión analizada dio lugar a un agujero negro con la masa de 63 soles, que gira 100 veces por segundo. Los detectores captaron todo el proceso, desde el choque inicial hasta los últimos milisegundos de “reverberación”, mientras el nuevo agujero negro se estabilizaba.
Ese eco final, apenas perceptible hace una década, es ahora visible gracias a la mejora de la tecnología. Y ha permitido comprobar con gran precisión que los agujeros negros se describen únicamente por su masa y su giro, tal como predijo el físico Roy Kerr en 1963.
El nuevo registro también confirma el teorema del área de Hawking, que establece que el horizonte de sucesos —la frontera invisible del agujero negro— solo puede crecer, nunca encogerse. Es una observación que conecta directamente con la segunda ley de la termodinámica y la noción de entropía.
Podemos usar los agujeros negros como laboratorios matemáticos para explorar la naturaleza última del espacio y del tiempo
“Es realmente profundo que el tamaño del horizonte de un agujero negro se comporte como la entropía”, explica Isi. “Implica que podemos usar los agujeros negros como laboratorios matemáticos para explorar la naturaleza última del espacio y del tiempo”.
En la próxima década, los detectores de ondas gravitacionales serán diez veces más sensibles que los actuales, lo que permitirá pruebas aún más estrictas de la física de los agujeros negros.
“Escuchar los tonos que emiten es nuestra mejor esperanza para conocer las propiedades de los espacios extremos que producen”, concluye Will Farr, astrofísico de la Universidad de Stony Brook.
El evento, bautizado GRB 250702B, se prolongó durante casi un día y emitió varias ráfagas, algo inédito en medio siglo de observaciones de este tipo de explosiones cósmicas.
La imagen, observada por el telescopio espacial James Webb, muestra cómo las estrellas jóvenes y masivas moldean su entorno en la Nebulosa de la Langosta, a unos 5 500 años luz de la Tierra.
