Las ondas gravitacionales arrojan luz sobre el origen de los agujeros negros
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La detección de ondas gravitacionales anunciada el pasado año por primera vez abrió una nueva etapa en la exploración del universo. El estudio de estas perturbaciones del espacio-tiempo ha proporcionado una nueva y valiosa herramienta a los científicos para conocer mejor regiones distantes del cosmos y acontecimientos que tuvieron lugar poco después del Big Bang. Esta semana la revista Nature publicó un artículo detallando cómo las tres señales de ondas gravitacionales captadas hasta el momento han modificado ya nuestra comprensión sobre la formación y evolución de los agujeros negros binarios.
Las ondas gravitacionales son el resultado de violentos acontecimientos cósmicos, como la explosión de una supernova o la fusión de dos agujeros negros. Las primeras que se detectaron, en septiembre de 2015, eran el resultado de la fusión de dos agujeros negros de 29 y 36 veces la masa del Sol para producir uno binario, un hecho que los científicos captaron en su fracción de segundo final. Hasta ese momento, las colisiones de dos agujeros negros eran una mera teoría y sólo se habían podido observar agujeros negros y mapear su comportamiento gracias a tecnología electromagnética.
Ahora los autores del estudio han constatado que los agujeros negros observados a través de las ondas gravitacionales son diferentes a los que se habían detectado anteriormente y enuncian dos hipótesis sobre su origen. «Al presentar dos explicaciones para el comportamiento observado y descartar otros escenarios, estamos proporcionando a aquellos que estudian la formación de los agujeros negros un objetivo», explica el doctor Will Farr, de la Facultad de Física y Astronomía de la Universidad de Birmingham. «En nuestro campo, conocer la pregunta es casi tan importante como conseguir la respuesta».
La primera opción sugiere que estos agujeros se formaron juntos, al colapsarse estrellas masivas que habían evolucionado conjuntamente, lo que significaría que dichas estrellas presentan unas características muy diferentes a las que se han observado en la Vía Láctea. La segunda posibilidad es que los agujeros negros se formasen de manera separada en un espacio con densa presencia de objetos estelares. Esta segunda hipótesis sugiere que la fusión tuvo lugar posteriormente, debido a interacciones entre sí y con otros objetos. Eso implicaría un proceso considerablemente más dinámico y complejo.
Las próximas detecciones despejarán la incógnita
La observación de la combinación de los movimientos de los agujeros negros y de los materiales que los forman proporcionará la clave para verificar estas teorías. Si los agujeros negros son el producto de dos estrellas que nacen juntas, se espera que los movimientos estén alineados y sean más lentos, mientras que si el sistema se ha formado a través de interacciones dinámicas entre estrellas ya colapsadas, los giros serán aleatorios y más rápidos.
Hay, además, una tercera posibilidad: que ambas opciones sean verdaderas. Los autores sugieren que con tan sólo diez detecciones adicionales será posible afirmar con cierta confianza cuál es el origen de los agujeros negros binarios. Anteriormente se consideraba que se necesitarían muchas más detecciones para lograr alguna certeza sobre el tema.
«Sabremos cuál es la explicación correcta en los próximos años, algo que sólo es posible gracias a las detecciones del observatorio de LIGO de las ondas gravitatorias», señala Ilya Mandel, otro de los investigadores de la Universidad de Birmingham. «Esta disciplina está dando sus primeros pasos», recuerda, «estoy convencido de que en el futuro miraremos a estas primeras detecciones y a estos modelos rudimentarios con nostalgia gracias a una mejor comprensión de cómo se forman estos sistemas binarios».
Fuente: elmundo.es