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  • 20/06/2016

Física

LIGO observa una segunda fusión de agujeros negros

El experimento estadounidense detecta las ondas gravitacionales emitidas por la colisión de dos agujeros negros de 14 y 8 masas solares

Physical Review Letters

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Agujeros negros de masa estelar detectados hasta ahora mediante rayos X (izquierda) y por el experimento LIGO (derecha); el eje vertical indica la masa de los respectivos objetos. [Colaboración LIGO.]

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El Observatorio de Ondas Gravitacionales por Interferometría Láser (LIGO, por sus siglas en inglés) comunicó la semana pasada la segunda detección directa de ondas gravitacionales, las vibraciones del espaciotiempo predichas por la teoría de la relatividad general de Albert Einstein. En esta ocasión, el evento astrofísico asociado ha sido una fusión de dos agujeros negros de 14 y 8 masas solares ocurrida a unos 1400 millones de años luz de distancia. Los análisis de la colaboración, publicados en Physical Review Letters, indican que el cataclismo habría dado lugar a un agujero negro de 21 masas solares: la masa restante, equivalente a la del Sol, se habría transformado por tanto en radiación gravitatoria.

Tras viajar durante más de mil millones de años por el cosmos, esas ondas gravitacionales alcanzaron los detectores de LIGO el pasado 26 de diciembre a las 03:38:53 UTC, razón por la que el evento ha sido bautizado como GW151226 (por gravitatonal wave, u «onda gravitacional», y la fecha de la detección). Para garantizar que las observaciones de LIGO son fidedignas y poder eliminar posibles «falsos positivos», el laboratorio posee un detector en el estado de Luisiana y otro en el de Washington, a unos 3000 kilómetros de distancia. En este caso, ambos interferómetros observaron casi simultáneamente la misma señal, la cual se prolongó durante cerca de un segundo. La duración y las características del fenómeno han permitido a los investigadores reconstruir unas 27 órbitas del sistema binario antes de fusionarse en el objeto mayor. Una simulación informática del cataclismo puede verse aquí.

LIGO hizo historia el pasado mes de febrero al anunciar la primera detección directa de ondas gravitacionales, un hito experimental que numerosos investigadores de todo el mundo llevaban décadas persiguiendo. En aquella ocasión, el fenómeno observado también correspondió a la fusión de dos agujeros negros, aunque estos resultaron ser considerablemente más masivos que los observados ahora (en concreto, de 36 y 29 masas solares). Su colisión dio lugar a un agujero negro de 62 masas solares y emitió el equivalente a 3 masas solares en forma de radiación gravitatoria.

Esta segunda detección de ondas gravitacionales reviste gran interés por varias razones. En primer lugar, confiere gran solidez al hallazgo anunciado en febrero y apunta a que, muy pronto, la observación de esta clase de fenómenos bien podría convertirse en rutina. En segundo lugar, los datos de LIGO están revelando información sobre una población de agujeros negros hasta ahora inexplorada: por el momento, los telescopios ordinarios habían permitido detectar agujeros negros supermasivos (los colosos de millones e incluso miles de millones de masas solares que ocupan el centro de las grandes galaxias) y también varios agujeros negros de masa estelar; sin embargo, estos últimos comprendían masas típicas de entre 5 y 15 masas solares; es decir, eran notablemente más ligeros que los observados por LIGO.

Por último, desde el punto de vista teórico, la detección de ondas gravitacionales asociadas a este tipo de fenómenos violentos permite poner a prueba la teoría de la relatividad general en un régimen de condiciones extremas que, hasta ahora, resultaba inaccesible para los investigadores. Al respecto, los investigadores de LIGO apuntan que, por el momento, todas las señales observadas concuerdan a la perfección con las predicciones de la teoría de Einstein.

Más información en Physical Review Letters (el artículo técnico es de acceso libre), Physics y en la página web de la colaboración LIGO.

—IyC

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