Desvelan la clave para estudiar el esquivo horizonte de sucesos de un agujero negro
La frontera de un agujero negro, conocida como horizonte de sucesos, impide que cualquier objeto, incluida la luz, pueda escapar una vez cruzada. Ahora, el análisis de una onda gravitacional extremadamente intensa producida por la colisión de dos agujeros negros ha proporcionado a los científicos una nueva forma de aproximarse a este punto crítico.
¿Se puede escuchar la colisión de dos agujeros negros en el espacio? Gracias al estudio de la onda gravitacional más poderosa jamás detectada, un equipo científico ha observado por primera vez el horizonte de sucesos: el instante exacto del choque de fenómenos astronómicos, justo antes de que toda luz y sonido sean absorbidos en el nuevo agujero negro formado.
Las ondas gravitacionales son perturbaciones en el espacio-tiempo producidas por la movilidad violenta de objetos masivos. Precisamente porque no existen signos visibles de luz, detectar el horizonte de sucesos es muy complejo. Ahora, este grupo investigador ha encontrado evidencias de ondas directas asociadas a la fase de formación del agujero negro final.
El descubrimiento, cuyo detalle se publica en Nature, ofrece una nueva forma de acceder al estudio de las propiedades del horizonte de sucesos. Este punto crítico es el ‘punto de no retorno’: cuando algo lo cruza, ya no puede volver a salir ni transmitir información al exterior.
“Los telescopios convencionales no pueden ver el horizonte del agujero negro en sí”, explica Ling Sun, líder de la investigación. “Las ondas gravitacionales nos proporcionan un mensajero diferente: se generan por el movimiento del propio espacio-tiempo y pueden dar información sobre los momentos finales de la fusión de dos agujeros negros”.
En este estudio, los investigadores midieron el “último sonido” que emitieron dos agujeros negros al colisionar. Esta onda gravitacional, conocida como GW250114, es la señal de agujeros negros binarios más intensa observada hasta la fecha, aproximadamente tres veces más fuerte que la primera señal de ondas gravitacionales detectada hace una década.
“De esta forma, encontramos pruebas observacionales de la existencia de un nuevo componente en la señal de ondas gravitacionales producida por la colisión de dos agujeros negros —la onda directa— que contiene información sobre el horizonte del agujero negro recién formado”, explica Sun.
Según apunta Sun, este “último sonido” es la onda gravitacional GW250114 y su comportamiento se ajusta a las predicciones de la teoría de Einstein: “su frecuencia está relacionada con la velocidad a la que gira el horizonte, y la forma en que se atenúa está relacionada con la intensidad de la gravedad cerca del horizonte. Esto nos ofrece una nueva forma de explorar la región muy cercana al horizonte de un agujero negro mediante ondas gravitacionales”.
Estos resultados son emocionantes porque los horizontes han sido durante mucho tiempo un elemento central de la teoría de los agujeros negros, pero muy difíciles de sondear de forma observacional. Con modelos teóricos mejorados y más eventos de ondas gravitacionales, las ondas directas podrían convertirse en una potente herramienta para explorar la física cercana al horizonte.
