Detectada en el espacio una onda gravitacional gigante que abre más preguntas que respuestas

Los científicos que operan los detectores LIGO y Virgo han anunciado este miércoles haber detectado la mayor fuente de ondas gravitacionales registrada hasta ahora y admitieron que su hallazgo genera en realidad más preguntas que respuestas. Así lo consideró Alan Weinstein, miembro de LIGO (siglas en inglés de Observatorio de ondas Gravitacionales por Interferometría Láser) y profesor de física en el Instituto Tecnológico de California (Caltech), al presentar el hallazgo.

Una onda gravitacional es una onda invisible que se desplaza a la velocidad de la luz. Albert Einstein postuló su existencia ya en 1915, como parte de la teoría de la relatividad general, pero el fenómeno solo se detectó experimentalmente en 2015 precisamente a través de LIGO. Son difíciles de detectar y tanto LIGO como Virgo (observatorio localizado cerca de Pisa, en Italia, en el que participan el país anfitrión más Francia, España, Holanda, Polonia y Hungría) fueron creados especialmente para ello; el hallazgo comunicado este miércoles puede haber sido el más importante hasta la fecha.

La fusión de dos agujeros negros es un fenómeno que no genera luz, por lo que solo puede apreciarse mediante estas olas cósmicas que sirven para avanzar en el conocimiento del universo. Weinstein agregó sobre el descubrimiento que de momento se opta por darle la explicación más sencilla, que es la de atribuir el surgimiento de las ondas gravitacionales a la fusión de dos agujeros negros binarios.

“El listón para afirmar que hemos descubierto algo nuevo es muy alto. Así que normalmente aplicamos la navaja de Occam: la solución más simple es la mejor, que en este caso es un agujero negro binario”, agregó. Sin embargo, los científicos no ocultan que la dimensión del hallazgo es algo sin precedentes y que la señal que se detectó fue mucho más fuerte que en las otras ocasiones en que se pudieron rastrear ondas gravitacionales.

“Esto no se parece mucho a un chirrido, que es lo que normalmente detectamos”, dijo este miércoles el miembro de Virgo Nelson Christensen, investigador del Centro Nacional Francés de Investigación Científica (CNRS). Las ondas gravitacionales detectadas y de las que ahora se dan detalles desarrollaron, según los científicos, una energía similar a la de ocho masas solares.

La señal se detectó el 21 de mayo de 2019 por LIGO, que está compuesto de dos observatorios localizados en Estados Unidos, y por el de Virgo en Italia, y se le ha atribuido la identificación GW190521. Se asemeja a unos cuatro movimientos cortos, y es de duración extremadamente breve, menos de una décima de segundo, explicaron los científicos.

Eso indica, según los investigadores, que GW190521 fue generada por una fuente que se encuentra aproximadamente a 5 gigaparsecs de distancia, cuando el universo tenía aproximadamente la mitad de su edad actual, lo que lo convierte en una de las más distantes detectadas hasta ahora. El gigaparsec es una medida astronómica que equivale aproximadamente a 3.260 millones de años luz.

Casi todas las señales de ondas gravitacionales confirmadas hasta la fecha provienen de una fusión binaria, ya sea entre dos agujeros negros o dos estrellas de neutrones, por lo que esa es la primera hipótesis que barajan los científicos, que creen estar ante la fusión más grande entre dos agujeros negros con masas de 85 y 66 veces la masa del sol.

La nueva señal probablemente viene del instante en que los dos agujeros negros se fusionaron

La nueva señal probablemente viene del instante en que los dos agujeros negros se fusionaron. La fusión creó un agujero negro aún más grande, de unas 142 masas solares, y liberó una enorme cantidad de energía, equivalente a alrededor de 8 masas solares, esparcida por el universo en forma de ondas gravitacionales. El equipo internacional de científicos informó de sus hallazgos en dos artículos publicados este miércoles.

Uno, que aparece en Physical Review Letters, detalla el descubrimiento, y el otro, en The Astrophysical Journal Letters, analiza las propiedades físicas de la señal y las implicaciones astrofísicas. Las masas excepcionalmente grandes de los dos agujeros negros originales así como del agujero negro final plantean una gran cantidad de preguntas sobre su formación.

Todos los agujeros negros observados hasta la fecha encajan en una de dos categorías: por una parte se han detectado agujeros negros que miden desde unas pocas masas solares hasta decenas de masas solares y se cree que se forman cuando mueren las estrellas. Por otro lado, se han encontrado agujeros negros supermasivos, como el del centro de la Vía Láctea, que miden desde cientos de miles hasta miles de millones de veces el de nuestro sol. Sin embargo, el último agujero negro de 142 masas solares producido por la fusión GW190521 se encuentra dentro de un rango de masa intermedio entre los agujeros negros de masa estelar y supermasivos, el primero de su tipo jamás detectado.

Los dos agujeros negros que produjeron el agujero negro final también parecen ser únicos en su tamaño. Son tan grandes que los científicos sospechan que uno o ambos pueden no haberse formado a partir de una estrella que colapsa, como ocurre con la mayoría de los agujeros negros de masa estelar. En todo caso eso es algo que pondría en cuestión parte de las teorías vigentes de la evolución estelar que podrían tener que ser reescritas. “El hecho de que estemos viendo agujeros negros de estas dimensiones hará que muchos astrofísicos se rasquen la cabeza y traten de averiguar cómo se produjeron”, dijo Christensen.