Astrofísicos han detectado una señal de lo que puede ser la fusión de agujeros negros más masiva observada hasta ahora en ondas gravitacionales.
El producto de la fusión es la primera detección clara de un agujero negro de «masa intermedia», con una masa entre 100 y 1.000 veces la del sol.
Detectaron la señal, que han etiquetado como GW190521, el 21 de mayo de 2019, con el Observatorio de ondas gravitacionales del interferómetro láser (LIGO) de la National Science Foundation, un par de interferómetros idénticos de 4 kilómetros de largo en los Estados Unidos; y Virgo, un detector de 3 kilómetros de longitud en Italia.
Esta investigación ha contado con la participación del grupo de investigación en Física Gravitacional: Teoría y Observación (GRAVITY) de la Universitat de les Illes Balears.
El equipo de la UIB, que lidera la doctora Alícia Sintes, ha participado en la colaboración científica LIGO desde el comienzo.
La señal, que se asemeja a unos cuatro movimientos cortos, es de duración extremadamente breve, menos de una décima de segundo. Por lo que los investigadores pueden decir, GW190521 fue generado por una fuente que se encuentra aproximadamente a 5 gigaparsecs de distancia, cuando el universo tenía aproximadamente la mitad de su edad, lo que lo convierte en una de las fuentes de ondas gravitacionales más distantes detectadas hasta ahora.
En cuanto a lo que produjo esta señal, basada en un poderoso conjunto de herramientas computacionales y de modelado de última generación, los científicos creen que GW190521 probablemente fue generado por una fusión de agujeros negros binarios con propiedades inusuales.
Casi todas las señales de ondas gravitacionales confirmadas hasta la fecha provienen de una fusión binaria, ya sea entre dos agujeros negros o dos estrellas de neutrones. Esta fusión más reciente parece ser la más masiva hasta el momento, involucrando dos agujeros negros con masas entre 85 y 66 veces la masa del sol.
El equipo de LIGO-Virgo también midió el giro de cada agujero negro y descubrió que a medida que los agujeros negros giraban cada vez más cerca, podrían haber estado girando sobre sus propios ejes, en ángulos que no estaban alineados con el eje de su órbita. Los giros desalineados de los agujeros negros probablemente causaron que sus órbitas se tambalearan o «precesasen» mientras giraban en espiral uno hacia el otro.
La nueva señal probablemente representa el instante en que los dos agujeros negros se fusionaron. La fusión creó un agujero negro aún más masivo, de aproximadamente 142 masas solares, y liberó una enorme cantidad de energía, equivalente a alrededor de 8 masas solares, esparcida por todo el universo en forma de ondas gravitacionales.
«Esto no se parece mucho a un chirrido, que es lo que normalmente detectamos», dice el miembro de Virgo Nelson Christensen, investigador del Centro Nacional Francés de Investigación Científica (CNRS), comparando la señal con la primera detección de ondas gravitacionales de LIGO en 2015. «Esto es más como algo que hace 'bang', y es la señal más masiva que LIGO y Virgo han visto».
El equipo internacional de científicos, que conforman la Colaboración Científica LIGO (LSC) y la Colaboración Virgo, ha informado de sus hallazgos en dos artículos publicados este 2 de septiembre. Uno, que aparece en 'Physical Review Letters', detalla el descubrimiento, y el otro, en 'The Astrophysical Journal Letters', analiza las propiedades físicas de la señal y las implicaciones astrofísicas.»