Un equipo internacional de científicos ha identificado mediante ondas gravitacionales una fusión de dos agujeros negros que derivó en un único objeto de 225 masas solares: se trata de la fusión de este tipo más masiva observada hasta el momento.
En 2023, los interferómetros de la colaboración LIGO-Virgo-KAGRA captaron un débil susurro en el tejido del espacio-tiempo: denominado GW231123, el evento registró la fusión de dos agujeros negros con masas aproximadas de 100 y 140 veces la de nuestro Sol. El resultado de la intensa alianza fue un único agujero negro, con cerca de 225 masas solares, convirtiéndose en la fusión más masiva observada hasta ahora en la historia de la astronomía de ondas gravitacionales.
Ahora, los especialistas están presentando las conclusiones de este hallazgo en la vigésima cuarta Conferencia Internacional de Relatividad General y Gravitación y en la decimosexta Conferencia Edoardo Amaldi sobre Ondas Gravitacionales, que se celebran del 14 al 18 de julio en Glasgow, Escocia.
Masa y velocidad nunca antes apreciadas
La detección se produjo en el marco de la cuarta campaña de observación conjunta de los consorcios LIGO (Estados Unidos), Virgo (Italia) y KAGRA (Japón). En total, más de 300 fusiones de agujeros negros han sido identificados desde el primer registro de ondas gravitacionales en 2015. Sin embargo, ninguna había alcanzado la magnitud de GW231123.
La relevancia de este descubrimiento radica en dos características inesperadas. Primero, las masas de los agujeros negros progenitores se ubican dentro de un rango en el que la evolución estelar convencional impediría la supervivencia de estrellas tan masivas.
En segundo término, ambos objetos giraban a velocidades cercanas al máximo permitido por la teoría de la relatividad general de Einstein, una condición que complicó enormemente el análisis de la señal y requirió modelos teóricos avanzados para descifrar la fusión o coalescencia.
Desafiando teorías establecidas
“Estamos frente a dos agujeros negros que, según los modelos estándar, no deberían existir en estas proporciones. La única explicación plausible es que cada uno surgió de fusiones anteriores de objetos más pequeños”, explicó el profesor Mark Hannam en una nota de prensa del Instituto de Tecnología de California (Caltech), en Estados Unidos, que es una de las instituciones que participa en la Colaboración LIGO-Virgo-KAGRA (LVK).
La detección de GW231123 no solo desafía la astrofísica de formación estelar, sino que también pone a prueba los límites de la instrumentación y el análisis de datos. Esto se debe a que requiere modelos que contemplen dinámicas complejas de rotación extrema, junto a algoritmos de coincidencia de señales más precisos, para no pasar por alto eventos fuera del paradigma habitual. Además, subraya la necesidad de colaboraciones globales con detectores distribuidos en tres continentes.
Se espera que el análisis completo del evento lleve varios años, pero descifrar cada detalle de la señal permitirá validar o descartar escenarios alternativos, como la presencia de un tercer cuerpo en la fusión. También hará posible cuantificar la tasa de eventos de agujeros negros de esta magnitud que pueden contribuir al crecimiento de agujeros negros supermasivos.
