MADRID 28 Oct. (EUROPA PRESS) -
La colaboración internacional LIGO-Virgo-KAGRA informa sobre la detección de dos eventos de ondas gravitacionales en octubre y noviembre del año pasado con giros inusuales de agujeros negros.
Tal y como se recoge en un nuevo artículo publicado en 'The Astrophysical Journal Letters', esta observación aporta un nuevo e importante elemento a la comprensión de los fenómenos más esquivos del universo.
Las ondas gravitacionales son "ondulaciones" en el espacio-tiempo que resultan de eventos cataclísmicos en el espacio profundo, siendo las ondas más intensas producidas por la colisión de agujeros negros.
Mediante sofisticadas técnicas algorítmicas y modelos matemáticos, los investigadores pueden reconstruir muchas características físicas de los agujeros negros detectados a partir del análisis de señales gravitacionales, como sus masas y la distancia del evento a la Tierra, e incluso la velocidad y dirección de su rotación alrededor de su eje, denominada giro.
La primera fusión detectada el 11 de octubre de 2024 (GW241011) ocurrió a aproximadamente 700 millones de años luz de distancia y resultó de la colisión de dos agujeros negros con masas de alrededor de 17 y 7 veces la masa de nuestro sol.
El mayor de los dos agujeros negros en GW241011 fue medido como uno de los agujeros negros de rotación más rápida observados hasta la fecha. Casi un mes después, GW241110 fue detectado el 10 de noviembre de 2024, proveniente de alrededor de 2.400 millones de años luz de distancia e involucrando la fusión de agujeros negros con masas de aproximadamente 16 y 8 veces la masa de nuestro sol.
Mientras que la mayoría de los agujeros negros observados giran en la misma dirección que su órbita, se observó que el agujero negro primario de GW241110 giraba en una dirección opuesta a su órbita, el primero de su tipo.
"Cada nueva detección proporciona información importante sobre el universo, recordándonos que cada fusión observada es tanto un descubrimiento astrofísico como un laboratorio invaluable para investigar las leyes fundamentales de la física", destaca Carl-Johan Haster, coautor del artículo y profesor adjunto de astrofísica en la Universidad de Nevada, Las Vegas (UNLV) en Estados Unidos. "Observaciones previas ya habían predicho sistemas binarios como estos, pero esta es la primera evidencia directa de su existencia".
Curiosamente, ambas detecciones apuntan a la posibilidad de agujeros negros de 'segunda generación'. "GW241011 y GW241110 se encuentran entre los eventos más novedosos de los varios cientos que la red LIGO-Virgo-KAGRA ha observado", agrega Stephen Fairhurst, profesor de la Universidad de Cardiff (Reino Unido) y portavoz de la Colaboración Científica LIGO.
"Al tener ambos eventos un agujero negro significativamente más masivo que el otro y que gira rápidamente, proporcionan una prueba convincente de que estos agujeros negros se formaron a partir de fusiones previas de agujeros negros".
Los científicos señalan ciertas pistas, como la diferencia de tamaño entre los agujeros negros en cada fusión (el mayor era casi el doble del menor) y las orientaciones de giro del mayor de los agujeros negros en cada evento.
Una explicación natural de estas peculiaridades es que los agujeros negros son el resultado de coalescencias anteriores. Este proceso, denominado fusión jerárquica, sugiere que estos sistemas se formaron en entornos densos, en regiones como los cúmulos estelares, donde los agujeros negros tienen mayor probabilidad de colisionar y fusionarse una y otra vez.
"Estas detecciones resaltan las extraordinarias capacidades de nuestros observatorios globales de ondas gravitacionales", detalla Gianluca Gemme, portavoz de la Colaboración Virgo.
"Las inusuales configuraciones de espín observadas en GW241011 y GW241110 no solo desafían nuestra comprensión de la formación de agujeros negros, sino que también ofrecen evidencia convincente de fusiones jerárquicas en entornos cósmicos densos: nos enseñan que algunos agujeros negros existen no solo como socios aislados, sino probablemente como miembros de una multitud densa y dinámica. Estos descubrimientos subrayan la importancia de la colaboración internacional para desvelar los fenómenos más esquivos del universo", añade.