Los científicos han duplicado el número conocido de eventos cósmicos extremos detectados a través de ondas gravitacionales, ofreciendo una mirada sin precedentes a las colisiones más violentas del universo. El último catálogo, GWTC-4, publicado por la colaboración LIGO-Virgo-KAGRA (LVK), incluye ahora 128 detecciones confirmadas de agujeros negros y estrellas de neutrones en colisión, casi duplicando el recuento anterior de 90. Esto significa que ahora estamos “escuchando” el universo de una manera completamente nueva.
El gran avance: ondas en el espacio-tiempo
La existencia de estas ondas (distorsiones en la estructura del espacio y el tiempo) fue predicha por primera vez por Albert Einstein en 1915. Fue necesario otro siglo para que la tecnología se pusiera al día. En 2015, el Observatorio de Ondas Gravitacionales con Interferómetro Láser (LIGO) realizó la primera detección directa, procedente de una fusión de agujeros negros a 1.300 millones de años luz de distancia. Desde entonces, detectores en Italia (Virgo) y Japón (KAGRA) se han unido a la búsqueda, revelando un universo repleto de estos eventos cataclísmicos.
Por qué esto es importante: Las ondas gravitacionales son únicas porque transportan información sobre colisiones que la luz no puede. La luz puede doblarse, bloquearse o distorsionarse. Las ondas gravitacionales atraviesan casi todo, brindándonos una visión directa de los fenómenos más extremos del cosmos.
¿Qué hay de nuevo en GWTC-4?
Este último conjunto de datos, compilado a partir de observaciones entre mayo de 2023 y enero de 2024, destaca por su diversidad :
- Agujeros negros más pesados: El catálogo incluye los agujeros negros binarios más pesados jamás observados, cada uno de aproximadamente 130 veces la masa de nuestro Sol.
- Fusiones desiguales: Algunas colisiones involucran agujeros negros con tamaños tremendamente diferentes, lo que sugiere historias de formación complejas.
- Giros extremos: Varios agujeros negros giran hasta a un 40% de la velocidad de la luz: evidencia de colisiones previas y la posibilidad de “cadenas de fusiones” donde los agujeros negros crecen a través de fusiones repetidas.
- Fusiones mixtas: Dos nuevos eventos involucran colisiones entre agujeros negros y estrellas de neutrones.
La mayor sensibilidad de los detectores LVK permite a los científicos detectar eventos a una distancia de hasta 10 mil millones de años luz. Esto permite realizar pruebas rigurosas de la teoría de la relatividad general de Einstein, que continúa manteniéndose en estas condiciones extremas.
Implicaciones para la astrofísica
“Este conjunto de datos ha aumentado nuestra creencia de que los agujeros negros que colisionaron antes en la historia del universo podrían haber tenido giros más grandes que los que colisionaron más tarde”, dice Salvatore Vitale, miembro de LVK del MIT.
Los datos también sugieren que los agujeros negros pueden crecer a través de múltiples fusiones, formando entidades aún más masivas a lo largo del tiempo cósmico. Estas observaciones proporcionan información sobre cómo se forman los agujeros negros a partir del colapso de estrellas, cómo evolucionan y cómo influyen en la estructura del universo.
“Nos estamos expandiendo hacia nuevas partes de lo que llamamos ‘espacio de parámetros’ y una variedad completamente nueva de agujeros negros”, explica Daniel Williams, miembro de LVK de la Universidad de Glasgow. “Realmente estamos superando los límites y estamos viendo cosas que son más masivas, giran más rápido y son astrofísicamente más interesantes e inusuales”.
Los resultados de este catálogo pronto se publicarán en Astrophysical Journal Letters. El perfeccionamiento continuo de estos métodos de detección promete aún más revelaciones sobre los acontecimientos más violentos y misteriosos del universo.
