Así es el agujero negro "imposible" que trae de cabeza a la ciencia

  • El agujero negro, 142 veces más masivo que el Sol, es el más grande jamás detectado por ondas gravitacionales.
  • El suceso se produjo hace 7.000 millones de años, cuando ni siquiera existía el sistema solar ni la Tierra.
Interpretación artística de un agujero negro binario a punto de chocar.
Interpretación artística de un sistema binario de agujeros negros a punto de chocar.
MARK MYERS / OZGRAV

El 21 de mayo de 2019 los tres interferómetros de la red global de observación de ondas gravitacionales -unas inmensas instalaciones con enormes 'brazos' de kilómetros de largo dedicadas a escudriñar el universo- detectaron un impulso en sus sistemas que apenas duró una décima de segundo. Menos de lo dura un pestañeo.

Este 'pestañeo', al que los investigadores de los proyectos LIGO y Virgo han consagrado más de un año de investigación, esconde, sin embargo, un acontecimiento ocurrido hace 7.000 millones de años: el nacimiento de un agujero negro. Y no de uno cualquiera. 

Se trata del agujero negro más grande jamás descubierto por sus ondas gravitacionales -distorsiones u ondulaciones en el espacio tiempo- desde que en 2016 se detectara por primera vez este fenómeno postulado por Albert Einstein más de 100 años atrás.Cuando este fenómeno se originó, el universo tenía la mitad de la edad y del tamaño que tiene actualmente. "Ni existía el Sistema Solar, ni existía la Tierra ni existíamos nosotros", explica Alicia Sintas, investigadora del equipo LIGO en la Universidad de las Islas Baleares.

GW190521 -así ha sido bautizado el fenómeno- tiene una masa 142 veces superior a la del Sol, lo que lo sitúa dentro de una categoría prácticamente desconocida para la ciencia. Es demasiado grande para clasificarse entre los 'pequeños' agujeros negros estelares (menos de 100 veces la masa del Sol) y demasiado pequeño para encajar entre los descomunales agujeros negros supermasivos (más de 100.000 masas solares) que pueblan los centros de las galaxias.

"Hay un rango de masas entre 100 y 100.000 soles donde no hay nada, es un desierto de agujeros negros. Esta detección lo que aporta es la primera evidencia de que ese rango de masas que desconocíamos también está poblado. Hemos encontrado el primer miembro de esa población", resume José Antonio Font, catedrático de Astronomía y Astrofísica en la Universidad de Valencia y coordinador del proyecto Virgo en Valencia.

Infografía explicativa del hallazgo.
Infografía explicativa del hallazgo.
EGO / VIRGO

De la muerte de una estrella al centro de una galaxia

Según han descrito los investigadores, este 'mediano' surgió probablemente por la fusión de otros dos agujeros negros estelares, de 85 y 66 masas solares respectivamente, que comenzaron a girar entre sí rápidamente hasta formar una única masa casi 150 veces mayor al sol, generando en el proceso una enorme cantidad de energía que se expandió por el universo en forma de ondas gravitacionales. Pero antes de fundirse en una misma masa de oscuridad, los dos 'pequeños' bien pudieron ser estrellas.

"Esos agujeros negros se piensa que se forman en los últimos estadios de la evolución de una estrella muy grande que acaba la vida explotando como supernova", explica Font.

La detección de este ejemplar de la categoría intermedia podría arrojar luz sobre cómo se forman los agujeros negros estelares -de los que se estima que hay entre diez a mil millones solo en la Vía Láctea- y, sobre todo, de los supermasivos.

"Una gran incógnita que hay en astrofísica y cosmología es cómo se forman esos agujeros negros enormemente masivos que hay en el centro de las galaxias. Eso no lo sabemos. Lo que pensamos es que estos agujeros negros de masa intermedia fusionándose después podrían dar lugar a los agujeros negros tan grandes y masivos que hay en los centros de las galaxias", postula Font. Por tanto, este descubrimiento "es muy importante en la línea de intentar entender lo que hay más allá", añade.

Más preguntas que respuestas

Otra de las grandes incógnitas que despierta esta investigación es cómo pudo formarse el mayor de los dos agujeros negros pequeños que originaron el mediano, algo que desafía los postulados establecidos hasta ahora.

"El de 85 masas solares tiene una masa que no entendemos, porque la evolución estelar 'prohíbe' su formación", desliza Font. Esto se debe a un fenómeno físico conocido como inestabilidad de pares, que provoca que a partir de determinadas masas muy elevadas las estrellas que colapsan provoquen una explosión tan fuerte que no deja nada detrás.

"Hay un rango de masas en la formación de estrellas muy masivas (más de 130 masas solares) donde esas estrellas no podrían formar esos agujeros negros. Esos objetos no podrían existir", concluye Font.

La relevancia del hallazgo reside más en los interrogantes y vías que plantea. "No nos da la respuesta a nuestra pregunta, pero nos da pistas y nuevas preguntas muy importantes, por eso es un evento tan singular", explica, Sascha Husa, también investigador del grupo LIGO en la Universidad de las Islas Baleares.

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