Madrid (EFE). – El horizonte de sucesos de un agujero negro es su límite exterior, donde nada puede escapar más allá de él, ni siquiera la luz. La investigación aporta nuevos datos sobre ese punto de no retorno, durante el momento de colisión de dos de estos objetos astronómicos gigantes para formar uno nuevo.
Un equipo liderado por la Universidad Nacional de Australia, incluido el Instituto de Aplicaciones Computacionales del Código Comunitario (IAC3-IEEC) de la Universidad de las Islas Baleares (España) y el Instituto Perimetral de Física Teórica (Canadá), ha publicado los resultados en Nature.
El equipo utilizó para su investigación datos de la onda gravitacional GW250114, la mayor identificada desde su descubrimiento en 2015, y que fue resultado de la fusión de dos agujeros negros.
El estudio proporciona la primera evidencia observacional directa de señales vinculadas a las propiedades del horizonte del agujero negro restante formado tras la colisión de esos dos agujeros negros, explica a Efe la investigadora Ornella Juliana Piccinni, del IAC3-IECC.
Para sus mediciones, dice Piccinni, utilizaron por primera vez las llamadas ondas directas, que forman parte de la señal gravitacional que surge durante la fase final de la fusión, mientras el sistema pasa de la colisión al nuevo agujero negro resultante.
La señal directa sería como «el último ‘grito’ del sistema antes de asentarse definitivamente como agujero negro», detalla Piccinni, investigador de Ramón y Cajal.
El equipo midió «el último sonido que emitieron los agujeros negros cuando chocaron». Escondido en esa señal se esconde un pequeño componente, llamado ondas directas, que hasta ahora no había sido detectado, afirma en un comunicado Neil Lu, de la Universidad Nacional de Australia y también firmante del artículo.
La idea intuitiva, según Piccinni, es que estas ondas directas no son todavía las oscilaciones «libres» del agujero negro ya formado, sino la última radiación que sigue emitiendo el proceso de caída y reorganización del sistema.
Las ondas directas contienen información de la región más cercana al horizonte y la ergosfera (una región fuera del horizonte de eventos), por lo que pueden medir propiedades como la frecuencia de rotación del horizonte y la gravedad de la superficie.
De esta forma, se abre una nueva vía para estudiar la física de los agujeros negros en una zona extremadamente intensa del espacio-tiempo, lo que podría ser clave para conectar la relatividad general con la física cuántica.
«Estas mediciones – añade Lu – representan un primer paso hacia futuras pruebas de la relatividad general con ondas directas».
El equipo desarrolló una nueva técnica analítica que permitirá a los científicos estudiar la intensidad de la gravedad extrema en el horizonte de un agujero negro y fenómenos como el «deslizamiento del marco de referencia».
Piccinni comenta que este ‘arrastre’ puede explicarse como si la rotación del agujero negro arrastrara también el espacio-tiempo a su alrededor, «igual que una cuchara que remueve la miel hace girar el fluido cercano».
Esta medición ayuda a estudiar cómo se comporta el espacio-tiempo en la extrema proximidad del horizonte, «sería como estar en el agua y no ver que hay un enorme vórtice cerca, pero notar que todo a tu alrededor empieza a girar. No se observa el centro del vórtice, pero sus efectos dejan una huella clara».
El investigador destaca la importancia para este estudio de la onda gravitacional GW250114, no sólo la de mayor tamaño detectada, sino también de gran calidad.
Este fue localizado en 2019 y ya se han publicado diversos artículos científicos con sus datos, que han servido para validar algunas de las teorías formuladas por Stephen Hawking sobre los agujeros negros.
Las ondas gravitacionales son un tipo de ondas o pequeñas arrugas que se producen en el tejido espacio-temporal del universo debido a eventos violentos que generan cantidades masivas de energía, como la explosión de una estrella.
