Científicos del centro de astrofísica gravitacional de la Universidad Nacional Australiana (ANU, por sus siglas en inglés) detectaron la colisión de agujeros negros más masiva de la historia y, con esto, pruebas de un tipo de agujero negro cuya existencia ya se disputaba anteriormente: agujeros negros de masa intermedia. De acuerdo a un comunicado de ANU, la masa de los dos agujeros negros que se fusionaron fue de 66 y 85 veces la masa de nuestro sol, respectivamente.
El descubrimiento se realizó a través de información captada por los observatorios de ondas gravitacionales LIGO, en Estados Unidos, y Virgo, en Italia, donde el 21 de mayo de 2019 detectaron un pulso de ondas gravitacionales (nombrado GW190521) que posteriormente los investigadores determinaron, provenía de dos agujeros negros enormes, los cuales colisionaron hace aproximadamente siete mil millones de años, generando las ondas detectadas.
Además de ser la colisión más masiva de agujeros negros, el descubrimiento se considera especialmente relevante, dada la masa del más grande de los dos agujeros negros originales, considerada teóricamente imposible. Según las predicciones de los astrónomos, las estrellas cuya masa va desde unas cuantas veces más grande que el Sol hasta aproximadamente sesenta veces la masa del Sol, consumen toda su energía al morir, hasta colapsar sobre sí mismas, creando un hoyo negro convencional.
Cuando se trata de estrellas entre 65 y 130 veces el tamaño del Sol, estas atraviesan un proceso llamado inestabilidad de pares y desaparecen sin dejar nada atrás, predicen los astrofísicos. Dada la masa del segundo agujero negro, ubicada en este rango, es posible que este se haya formado mediante la colisión de dos agujeros negros convencionales, mecanismo por el cual los hoyos negros pueden aumentar su tamaño de forma reiterada, afirman los autores de estos estudios publicados la primera semana de septiembre de 2020, en las revistas Physical Review Letters y The Astrophysical Journal.
Los agujeros de un tamaño entre cien y cien mil masas –como el resultante de esta colisión de hace siete mil millones de años, de unas 142 veces la masa del Sol– se denominan agujeros negros de masa intermedia (IMBH, por sus siglas en inglés) y, aunque tienen una masa mayor a un hoyo negro convencional, pesan menos que un agujero negro supermasivo, típicamante ubicados al centro de las galaxias, con un peso de millones o decenas de miles de millones de masas solares.
Aunque previamente se había teorizado su existencia, la onda gravitacional captada en los observatorios Virgo y LIGO es la primera observación directa de un IMBH y confirma la posibilidad de su formación a través del colapso de dos agujeros negros.
Otro estudio con científicos del Instituto de Tecnología de Massachussets (MIT) y publicado en Physical Review Letters detectó la fusión de dos agujeros negros, uno de ellos tres veces más masivo que el más pequeño, posiblemente formado previamente a través de una fusión con otro hoyo negro. El estudio propone, esta clase de fusión desequilibrada, si bien rara, podría estar sucediendo en otras partes del universo, como ejemplifica el evento de la onda gravitacional GW190521.
A finales de agosto, investigadores del Instituto Astron, en Países Bajos, encontraron diez nuevos agujeros negros supermasivos, utilizando el radiotelescopio de síntesis Westerbork. Con cada nuevo descubrimiento sobre los agujeros negros, el entendimiento de cómo funciona el universo aumenta, afirman los científicos, aunque aún es mucho lo que se desconoce sobre estos agujeros.
Este nuevo nuevo hallazgo de la colisión más masiva de agujeros negros de la historia abre la puerta a futuras investigaciones que permitan desentrañar los mecanismos de formación de agujeros negros, en particular los largamente teorizados agujeros negros de masa intermedia.
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