Simulación del agujero negro producto de la fusión de otros dos agujeros negros, captada por el Observatorio LIGO. Captura de video / SXS.
Simulación del agujero negro producto de la fusión de otros dos agujeros negros, captada por el Observatorio LIGO. Captura de video / SXS.

Captan por primera vez el sonido de un agujero negro recién nacido

Este agujero negro se formó tras una espectacular fusión de otros dos masivos objetos, la misma que fue detectada por las ondas gravitacionales en 2015. Ahora, los científicos escuchan los primeros ‘gritos’ de este ‘bebé’.

La República
17 Sep 2019 | 15:35 h

Un equipo de físicos de EE. UU. ha escuchado por primera vez el sonido de los primeros momentos de un agujero negro, y, con ello, han descifrado características como su giro y su masa, las mismas que Albert Einstein había predicho mucho antes de que se detectaran estos colosales objetos.

Los científicos del MIT, el Instituto de Tecnología de California y el Instituto Flatiron de Nueva York han publicado el estudio en Physical Review Letters el pasado 12 de septiembre. Los hallazgos se basan en el agujero negro que se formó producto de la fusión de otros dos agujeros negros, evento que emitió las ondas gravitacionales detectadas por el Observatorio LIGO en 2015.

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La señal, denominada GW150914, fue ‘limpiada’ por los científicos aquella vez para observar la onda y traducirla al sonido. Fue así que oyeron un ‘chirrido’ cuya parte más ruidosa (el pico de la señal) correspondía a la fusión de los agujeros negros. Sin embargo, las ondas del agujero negro naciente no pudieron ser detectadas en medio de todo ese ‘escándalo’. Hasta ahora.

Los autores del reciente estudio hallaron la manera de extraer la reverberación del agujero negro de los momentos inmediatamente posteriores a la fusión. Fue así que lograron aislar con éxito su patrón de timbre.

“Detectamos una señal de onda gravitacional general que está compuesta de múltiples frecuencias, que se desvanecen a diferentes velocidades, como los diferentes tonos que forman un sonido”, dijo dijo Maximiliano Isi, autor principal del estudio y miembro del Instituto Kavli de Astrofísica e Investigación Espacial del MIT.

Los físicos acababan de escuchar a un agujero negro recién nacido en dos tonos. “Cada frecuencia o tono corresponde a una frecuencia vibratoria del nuevo agujero negro”, explica Isi.

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Con el patrón del sonido identificado, los científicos aplicaron las ecuaciones de Einstein para calcular la masa y el giro del agujero negro. Lo que descubrieron fue una grata sorpresa: los cálculos coincidieron con las investigaciones anteriores.

Según la teoría de la relatividad general de Albert Einstein, un agujero negro nacido de una fusión de otros dos masivos objetos debería emitir un sonido que permita identificar su giro (espín), su masa y carga eléctrica, y que cualquier otra característica deberían ser tragadas por la gravedad del agujero negro, como un secreto guardado para siempre.

Ilustración de las ondas generadas por el agujero negro de GW150914. Imagen: M. Isi / MIT.

Y eso fue lo que comprobaron, no había ninguna propiedad extraña (‘pelos’, como las apodó el físico John Wheeler) observable en el agujero negro nacido de GW150914.

“Todos esperamos que la relatividad general sea correcta, pero esta es la primera vez que lo confirmamos de esta manera. Esta es la primera medición experimental que logra probar directamente el teorema de No-pelo”.

No obstante, Isi advierte que esto no significa que los agujeros negros no puedan tener ‘pelos’, sino que estos no duran lo suficiente para ser detectados.

Este logro destaca también porque se pensaba que este sonido solo podía captarse dentro del extremo más débil de la onda gravitacional, y solo con instrumentos ultrasensibles que aún no existen.

“Esto es emocionante para la comunidad porque muestra que este tipo de estudios son posibles ahora, no en 20 años”, celebra Isi.



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