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Buenos Aires » Infobae
Fecha: 11/09/2025 16:48
Registran el sonido de dos agujeros negros chocando La ciencia acaba de sumar una prueba contundente a dos de las teorías más influyentes de la física moderna. La confirmación de predicciones hechas por Albert Einstein y Stephen Hawking llegó gracias a la señal más clara hasta ahora de una fusión de agujeros negros, registrada por los detectores LIGO en Estados Unidos, Virgo en Italia y KAGRA en Japón. Este descubrimiento marca un nuevo hito en la historia de la astronomía y abre la puerta a un futuro en el que los agujeros negros se convertirán en auténticos laboratorios naturales para explorar los límites del espacio y del tiempo. El mismo fue registrado en un nuevo estudio publicado en Physical Review Letters. La colisión de dos de estos objetos extremos, que dejó un sonido nítido captado, ocurrida a comienzos de este año y bautizada como GW250114, generó un remanente con una masa equivalente a 63 soles y que gira a un ritmo vertiginoso de cien veces por segundo. Un misterioso fenómeno cósmico, el agujero negro ejerce una atracción gravitacional que sorprende a la ciencia (Imagen Ilustrativa Infobae) El fenómeno distorsionó el tejido del universo, creando ondas gravitacionales que se propagaron como el eco de una campana golpeada. Ese eco final, apenas perceptible hace una década, fue ahora captado con una nitidez inédita. La señal permitió comprobar con precisión que los agujeros negros se describen únicamente por dos parámetros: masa y giro, tal como había predicho en 1963 el matemático neozelandés Roy Kerr. La importancia de este hallazgo radica en que no se trata solo de un avance tecnológico en la capacidad de detección, sino de una validación experimental de ideas que transformaron la concepción del cosmos. Como destacó el uruguayo Maximiliano Isi, astrofísico del Instituto Flatiron y profesor en la Universidad de Columbia, “es la visión más nítida que hemos tenido de la naturaleza de los agujeros negros”. Los detectores LIGO Virgo y KAGRA captaron la colisión de dos agujeros negros con la precisión más alta registrada hasta el momento. Según explicó el experto, el equipo encontró “algunas de las pruebas más sólidas de que los agujeros negros astrofísicos son los que predijo la teoría de la relatividad general de Einstein”. La señal GW250114 no fue la primera de su tipo, pero sí la más clara. Hace casi diez años, en 2015, los observatorios registraron por primera vez ondas gravitacionales generadas por una fusión similar. Esa detección abrió una nueva era en la astronomía, ya que hasta entonces los agujeros negros solo podían inferirse de manera indirecta. Sin embargo, la fidelidad de las señales era limitada. Con las mejoras introducidas en la última década, LIGO y sus socios alcanzaron una sensibilidad casi cuatro veces superior a la de aquellos primeros registros. La diferencia, según Isi, es notable: “Intrínsecamente, la señal es igual de potente, pero nuestros detectores ahora tienen una fidelidad mucho mayor”. El avance tecnológico permitió a los científicos escuchar con claridad el “ringdown” o reverberación del agujero negro final. Ese proceso, en el que el remanente se estabiliza tras la colisión, dura apenas milisegundos, pero contiene información clave sobre sus propiedades. “Diez milisegundos parece muy poco tiempo, pero nuestros instrumentos son ahora tan buenos que nos basta para analizar realmente el sonido del agujero negro final”, remarcó Isi. La huella del teorema del área de Hawking El teorema de Hawking conecta el área de un agujero negro con la entropía, revelando vínculos entre relatividad y termodinámica. (UNIVERSIDAD DE CAMBRIDGE) Uno de los resultados más trascendentes de este nuevo análisis fue la confirmación precisa del teorema del área propuesto por Stephen Hawking en 1971. Esa regla establece que el horizonte de sucesos, la frontera invisible que delimita el agujero negro y más allá de la cual nada puede escapar, nunca puede encogerse. La superficie total después de la fusión debe ser mayor o igual que la suma de las áreas de los agujeros iniciales. Con la señal GW250114, los investigadores pudieron comprobar esa predicción con un nivel de detalle inédito. El agujero negro resultante mostró un horizonte de sucesos más grande, confirmando que, tal como sugirió Hawking, la evolución de estos objetos está regida por una especie de segunda ley de la termodinámica. El paralelismo no es casual: en el ámbito macroscópico, la entropía, que mide el desorden de un sistema, solo puede aumentar o mantenerse constante. En los agujeros negros, el crecimiento del área del horizonte se comporta de manera análoga. La colisión cósmica analizada dio origen a un agujero negro con la masa de 63 soles que gira cien veces por segundo. Isi lo resumió con claridad: “Podemos usar los agujeros negros como laboratorios matemáticos para explorar la naturaleza última del espacio y del tiempo. Es realmente profundo que el tamaño del horizonte de un agujero negro se comporte como la entropía. Implica que podemos usarlos para explorar la naturaleza última del espacio y del tiempo”. Esta conexión entre dos ramas de la física, la relatividad general y la termodinámica, abre la posibilidad de comprender cómo se relacionan también con la mecánica cuántica, un terreno aún plagado de interrogantes. Katerina Chatziioannou, profesora adjunta de Caltech y coautora del estudio, aportó una metáfora ilustrativa para entender el proceso. “La resonancia es lo que ocurre cuando un agujero negro se perturba, como una campana que suena al golpearla”. Al escuchar esos modos de vibración, el equipo pudo calcular con exactitud las propiedades del agujero negro resultante y corroborar que coincidían con la métrica de Kerr, la solución matemática que describe a los agujeros negros en rotación. “Dos agujeros negros con la misma masa y espín son matemáticamente idénticos”, recordó Isi. “Es algo muy exclusivo de los agujeros negros”. Las teorías de los agujeros negros de Hawking y Kerr han sido confirmadas por ondas gravitacionales (UNIVERSIDAD DE BIRMINGHAM) El hallazgo no se limita a la confirmación de teorías del siglo pasado. También tiene implicaciones prácticas en la manera en que los científicos observan el universo. “Esto es realmente importante como herramienta en astrofísica y cosmología”, señaló Robert Wald, físico teórico de la Universidad de Chicago. Para él, el observatorio constituye una pieza clave que permite obtener datos cada vez más finos sobre fenómenos cósmicos extremos. Las estadísticas de detección muestran el salto cualitativo logrado en pocos años. “Hace diez años, observábamos señales aproximadamente una vez al mes. Hoy, las observamos aproximadamente una vez cada tres días”, explicó Chatziioannou. Esta frecuencia creciente no solo incrementa el volumen de datos disponibles, sino que también abre la posibilidad de realizar pruebas más rigurosas sobre los modelos físicos. En la próxima década, se espera que los detectores sean diez veces más sensibles que los actuales, lo que permitirá escuchar eventos más lejanos y débiles, ampliando el catálogo de fusiones registradas. Un eco cósmico increíble El eco final tras la fusión de agujeros negros permitió comprobar que su naturaleza se define únicamente por la masa y el giro. El paralelismo con la música es inevitable. Cada colisión tiene un tono característico, como el timbre único de una campana de bronce frente a una de aluminio. La “melodía” que emite el espacio-tiempo depende de la masa y del giro de los agujeros que colisionan. Analizar esos sonidos permite a los científicos identificar qué tipo de objetos están detrás de la señal y qué leyes de la física se manifiestan en el proceso. “Hace una década no podíamos tener certezas de que los agujeros negros colisionaran en nuestro universo”, dijo Steve Fairhurst, vocero de LIGO y físico de la Universidad de Cardiff en Reino Unido. “Ahora observamos varias fusiones de agujeros negros por semana. Con las 300 candidatas a ondas gravitacionales observadas hasta ahora estamos empezando a tener un censo de la población de agujeros negros del universo”, agregó. Más allá de la metáfora sonora, el descubrimiento de GW250114 simboliza el progreso de una disciplina que pasó en apenas una década de especular teóricamente a observar en tiempo real. Tal como resaltó Isi, durante mucho tiempo este campo “fue pura especulación matemática y teórica”, pero ahora se está en condiciones de ver “realmente estos increíbles procesos en acción”. Hace una década se detectaba una señal mensual de ondas gravitacionales, hoy los observatorios registran un evento cada tres días. (LIGO) Esa transición refuerza la idea de que los agujeros negros, lejos de ser solo curiosidades astronómicas, son laboratorios naturales capaces de poner a prueba las teorías más ambiciosas de la física. El eco de la fusión que hoy se celebra no es solo un triunfo para la comunidad científica internacional, sino también una demostración del poder de la colaboración global. La unión de observatorios en tres continentes, con equipos de físicos, ingenieros y matemáticos trabajando juntos, hizo posible capturar y descifrar una señal que viajó miles de millones de años luz antes de llegar a la Tierra. La confirmación de las predicciones de Einstein y Hawking mediante observaciones directas representa una validación extraordinaria para la física teórica. La relatividad general y el teorema del área no solo resisten las pruebas más estrictas, sino que además ofrecen nuevas vías para conectar conceptos aparentemente inconciliables como la gravedad y la mecánica cuántica. Los agujeros negros actúan como laboratorios naturales para explorar la física extrema y probar teorías de Einstein y Hawking. (NASA/Lukas Furtak/Rachel Bezanson) En esa convergencia se juega una de las grandes apuestas de la ciencia del siglo XXI: encontrar una teoría unificada que explique desde las partículas más diminutas hasta las estructuras más colosales del universo. Mientras tanto, cada nueva fusión captada es una ventana abierta hacia un cosmos aún lleno de misterios. Los agujeros negros, esos gigantes invisibles, se revelan ahora como fuentes de conocimiento. Cada eco que resuena en el espacio-tiempo trae consigo no solo la confirmación de teorías del pasado, sino también pistas para la física del futuro.
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