Descubren los "chirridos" que emiten los agujeros negros al colisionar

Interpretación artística de la fusión de dos agujeros negros como los que han dado lugar a GW190521.
Interpretación artística de la fusión de dos agujeros negros como los que han dado lugar a GW190521.
RAÚL RUBIO / VIRGO

Un equipo de investigadores de ondas gravitacionales dirigido por el Centro de Excelencia ARC para el Descubrimiento de Ondas Gravitacionales (OzGrav) comprueban que cuando dos agujeros negros se fusionan, la formación resultante emite varios “chirridos” que, por sus frecuencias, permiten detectar la forma del agujero negro final.

Este hallazgo publicado en la revista Communicatios Physics, es un avance debido brinda a los astrónomos una oportunidad única de observar agujeros negros que cambian rápidamente y explorar la gravedad en su forma más extrema además de ser un gran paso para poner a prueba la Teoría de la Gravedad de Albert Einstein.

Los agujeros negros son entidades estelares silenciosas, que se tragan cualquier elemento que se acerque demasiado a ellos ni siquiera la luz puede escapar. Sin embargo, cuando dos agujeros negros chocan y se fusionan, producen uno de los eventos más catastróficos del Universo: en una fracción de segundo, nace un agujero negro altamente deformado y que libera enormes cantidades de energía a medida que se asienta en su forma final.

Aunque los agujeros negros en colisión no producen luz, los astrónomos pueden observar las ondas gravitacionales detectadas que crean: ondas en la estructura del espacio y el tiempo. Los científicos especulan que, después de una colisión, el comportamiento del agujero negro remanente es clave para comprender la gravedad y debería estar codificado en las ondas gravitacionales emitidas.

Así lo hicieron científicos españoles, australianos y estadounidenses, quienes realizaron simulaciones de colisiones de agujeros negros usando supercomputadoras.

La forma del agujero negro final

“Descubrimos que estas señales son mucho más ricas y complejas de lo que se pensaba, lo que nos permite aprender más sobre la forma enormemente cambiante del agujero negro final”, señala Christopher Evans del Instituto de Tecnología de Georgia, Estados Unidos.

El profesor Juan Calderón Bustillo, ex alumno de OzGrav y director de la investigación comenta "el tono y la amplitud de la señal aumentan a medida que los dos agujeros negros se acercan cada vez más rápido. Después de la colisión, el agujero negro remanente final emite una señal con un tono constante y una amplitud decreciente, como el sonido de un campana que se toca".

El estudio encontró, sin embargo, que sucede algo completamente diferente si la colisión se observa desde el "ecuador" del agujero negro final. "Cuando observamos los agujeros negros desde su ecuador, encontramos que el agujero negro final emite una señal más compleja, con un tono que sube y baja unas cuantas veces antes de morir", dice el profesor Calderón Bustillo. "En otras palabras, el agujero negro realmente emite varios pitidos".

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