Tardaremos 10 años en ver las ondas gravitacionales de un choque de galaxias

Galaxias vecinas. /Pxhere

Los cálculos del primer estudio que utiliza datos reales, en lugar de simulaciones por ordenador, para predecir cuándo se detectarán ondas gravitacionales generadas por la fusión de dos agujeros negros supermasivos, muestran que el evento ocurrirá dentro de 10 años.

Los agujeros negros supermasivos viven en el corazón de grandes galaxias, incluida la Vía Láctea, y su masa es de millones o miles de millones de veces la masa del sol. Por ahora, los agujeros negros fusionados detectados por LIGO eran de solo unas pocas docenas de veces la masa del sol. Según el estudio publicado en Nature Astronomy, la detección de una fusión de agujeros negros supermasivos, una de las fusiones más poderosas del cosmos, ofrecerá nuevos conocimientos sobre la evolución de las galaxias masivas y los agujeros negros.

Cuando dos galaxias colisionan y se fusionan, sus agujeros negros supermasivos derivan hacia el centro de la galaxia recién unificada. Los científicos predicen que estas grandes masas se mezclarán y se fusionarán con el tiempo, lo que producirá intensas ondas gravitatorias que, aunque intensas, se encontrarán fuera de las longitudes de onda actualmente observables por experimentos en curso como LIGO y Virgo.

La nueva búsqueda de ondas gravitacionales formadas por la fusión de agujeros negros supermasivos en su lugar aprovechará estrellas que giran rápidamente llamadas púlsares que actúan como metrónomos cósmicos. Estas envían un ritmo constante de pulsos de ondas de radio, que cambia a medida que las ondas gravitatorias pasan y comprimen el espacio entre la Tierra y el púlsar. Luego, los detectores terrestres monitorean esos cambios. Según los investigadores, una detección exitosa daría a los astrofísicos una mejor comprensión de la astrofísica en el corazón de las fusiones de galaxias y de la frecuencia con la que esto sucede, que es una medida importante de cómo el universo evolucionó con el tiempo.

Pero si en este tiempo no se ve una fusión supermasiva de agujeros negros, podría significar que los agujeros negros se estancan a unos tres años luz de separación, un enigma que se conoce como el problema final de Parsec: los dos agujeros se acercan de forma gradual y sus órbitas se degradan a medida que se pierde energía, generando ondas gravitacionales, aunque el proceso, afirman, puede llevar más tiempo que la edad actual del universo.

Según las ideas generalmente aceptadas, un observador externo no puede mirar dentro de un agujero negro. Pero Hawking ha demostrado que estos se evaporan, perdiendo masa, e información sobre los objetos que caen en él. Se han publicado muchos artículos destinados a eliminar esta paradoja, ya que se cree que su solución ayudará a construir una teoría cuántica de la gravedad. Un nuevo trabajo publicado en Physical Review D, analiza el efecto y, aunque no resuelve la paradoja  y tampoco ofrece métodos para obtener información sobre los cuerpos que han ido más allá del horizonte de sucesos, permite establecer la topología interna de un agujero negro, lo cual no es menos interesante.

Beatriz de Vera
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