(EUROPA PRESS) –
La colaboración internacional LIGO-Virgo-KAGRA (LVK) ha detectado la fusión de los agujeros negros más masivos jamás observados mediante ondas gravitacionales, utilizando los observatorios LIGO, apoyados por la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. (NSF). Esta potente fusión resultó en un agujero negro final con una masa de aproximadamente 225 veces la del Sol. La señal, denominada GW231123, fue detectada el 23 de noviembre de 2023 durante el cuarto ciclo de observación de la red LVK.
La señal GW231123 será presentada en la 24.ª Conferencia Internacional sobre Relatividad General y Gravitación (GR24) y en la 16.ª Conferencia Edoardo Amaldi sobre Ondas Gravitacionales, eventos que se celebrarán conjuntamente en Glasgow, Escocia, del 14 al 18 de julio de 2025. Los datos calibrados que se usaron para detectar y analizar GW231123 estarán disponibles para otros investigadores a través del Centro de Ciencia Abierta de Ondas Gravitacionales (GWOSC).
El Observatorio de Ondas Gravitacionales por Interferometría Láser de EE. UU. (LIGO) hizo historia en 2015 al detectar por primera vez ondas gravitacionales, generadas por la fusión de un agujero negro que resultó en un agujero negro final con una masa 62 veces mayor a la del Sol. Esta señal fue captada por los detectores gemelos de LIGO, uno en Livingston, Luisiana, y el otro en Hanford, Washington.
Desde ese momento, el equipo de LIGO se ha unido a sus asociados en el detector Virgo en Italia y KAGRA, ubicado en Japón, formando la colaboración LVK. Juntos han observado más de 200 fusiones de agujeros negros en su cuarto ciclo de análisis y cerca de 300 desde el inicio del primer ciclo en 2015.
Hasta ahora, la fusión de agujeros negros más masiva se había registrado en un evento de 2021 conocido como GW190521, con una masa total de 140 veces la del Sol. En el más reciente evento, GW231123, el agujero negro de 225 masas solares se formó a partir de la coalescencia de agujeros negros de aproximadamente 100 y 140 veces la masa solar, respectivamente.
Además de su gran masa, estos agujeros negros también presentan una rápida rotación. Mark Hannam, de la Universidad de Cardiff y miembro de la LVK, señala: «Este es el sistema binario de agujeros negros más masivo que hemos observado mediante ondas gravitacionales, lo que representa un gran desafío para entender cómo se forman los agujeros negros. Un escenario posible es que estos agujeros se formaran a partir de fusiones previas de agujeros negros más pequeños».
Dave Reitze, director ejecutivo de LIGO en Caltech, enfatiza: «Esta observación pone de manifiesto cómo las ondas gravitacionales ofrecen una visión única de la naturaleza fundamental y exótica de los agujeros negros en el universo».
La elevada masa y la rápida rotación de los agujeros en GW231123 desafían tanto los límites de la tecnología de detección como los modelos teóricos existentes. Para extraer información precisa de la señal, se requirió el uso de modelos que consideraran la compleja dinámica de estos agujeros negros altamente rotativos.
Charlie Hoy, de la Universidad de Portsmouth y miembro de la LVK, explica: «Los agujeros negros parecen girar extremadamente rápido, cerca del límite permitido por la teoría de la relatividad general de Einstein. Esto complica el modelado e interpretación de la señal, convirtiéndolo en un excelente caso de estudio para avanzar en nuestras herramientas teóricas».
Los investigadores continúan refinando sus análisis y mejorando los modelos utilizados para interpretar estos fenómenos extremos. Gregorio Carullo, de la Universidad de Birmingham, indica: «La comunidad tardará años en desentrañar completamente este complejo patrón de señales y sus implicaciones. Si bien la explicación más probable sigue siendo la fusión de agujeros negros, podrían existir escenarios más complejos que ayuden a comprender sus características inesperadas».
Los detectores de ondas gravitacionales como LIGO, Virgo y KAGRA están diseñados para medir pequeñas distorsiones en el espacio-tiempo generadas por eventos cósmicos violentos. El cuarto ciclo de observación comenzó en mayo de 2023, y se publicarán más observaciones de la primera mitad del ciclo (hasta enero de 2024) más adelante en el verano.
Sophie Bini, investigadora postdoctoral en Caltech y miembro de la LVK, concluye: «Este evento lleva nuestra instrumentación y las capacidades de análisis de datos al límite de lo posible actualmente. Es un claro ejemplo de cuánto podemos aprender a través de la astronomía de ondas gravitacionales y de cuánto queda aún por descubrir».
Con Información de www.elrancaguino.cl
