¿Los agujeros negros binarios provienen de grandes estrellas muertas?

(Agencia N+1 / Hans Huerto). El descubrimiento de las primeras ondas gravitacionales detectadas por el hombre no solo reivindicaron a Einstein (¿lo necesitaba el físico más influyente de la historia?), quien había predicho que grandes masas aceleradas eran capaces de alterar la curvatura del espacio-tiempo.

La mayoría de las ondas gravitacionales hasta ahora detectadas provienen de sistemas binarios de agujeros negros, hoyos que orbitan entre sí tragando lo que se cruce en su horizonte de eventos, el punto de no retorno de su campo gravitacional.

Pero como con muchos descubrimientos, la confirmación de la existencia de ondas gravitacionales, además de valerle un Nobel a los científicos del observatorio LIGO, ha abierto una amplia serie de preguntas.

El origen de los agujeros negros

Como, por ejemplo: ¿cómo se originaron esos agujeros negros inductores de ondas gravitacionales?

La revista Physical Review Letters publica un estudio de Joseph Fedrow del Instituto Yukawa de Física Teórica de la Universidad de Kioto, en colaboración con la Unidad Internacional de Investigación para Estudios Futuros Avanzados, que ha determinado cómo se verían las ondas gravitacionales si los dos agujeros negros que las emiten se formaran dentro de una masiva estrella colapsada.

"Aunque las ondas gravitatorias nos permitieron detectar agujeros negros por primera vez, aún no sabemos el origen exacto de estos agujeros negros en particular", explica Fedrow.

"Una idea es que se formaron durante la fragmentación dinámica del núcleo interno de una estrella moribunda sometida a un colapso gravitacional". Según Fedrow, esto podría haber resultado en que dos de los fragmentos se convirtieran en agujeros negros y que giraran uno alrededor del otro en los restos del entorno estelar.

Senderos inexplorados

Para probar esta propuesta, el equipo utilizó supercomputadoras y las herramientas de la relatividad numérica para crear un modelo de dos agujeros negros en dicho entorno. Y después de muchas largas horas de computación, la salida se comparó con los datos de observación de LIGO.

"Nuestros resultados fueron sensiblemente diferentes", continúa Fedrow, "mostrando que si los agujeros negros se formaron en un entorno estelar de alta densidad, entonces el tiempo que tardan en fusionarse se acorta. Si la densidad se reduce a niveles más similares al vacío, entonces las ondas gravitacionales resultantes coinciden con las del evento observado [por LIGO]".

Además de arrojar luz sobre la dinámica de los agujeros negros binarios, estos resultados reafirman que las primeras ondas detectadas por LIGO provienen de agujeros negros en una región vacía del espacio. "En esta nueva y emocionante era de astronomía de ondas gravitacionales, no sabemos qué encontraremos ni hacia dónde nos llevará", concluye Fedrow. "Pero nuestro trabajo aquí ayudará a iluminar senderos inexplorados y a iluminar el más oscuro de los objetos del universo".