La fusión de dos agujeros negros, registrada a principios de este año, ha proporcionado evidencia contundente que respalda varias teorías formuladas por el renombrado físico Stephen Hawking. Este evento cósmico, observado con una precisión sin precedentes gracias a los avances en detección, ha permitido a los científicos profundizar en la comprensión de la naturaleza del espacio-tiempo y de los agujeros negros.
Cuando dos agujeros negros colisionan y se fusionan, distorsionan el espacio-tiempo, generando ondas gravitacionales que se propagan por el universo. Estas ondas, similares a las ondas sonoras producidas por una campana, fueron detectadas por primera vez hace diez años, y desde entonces han ofrecido una valiosa información sobre los fenómenos astronómicos involucrados. La fusión observada a comienzos de año fue objeto de un exhaustivo estudio por parte de la colaboración LIGO-Virgo-Kagra, cuyos resultados fueron publicados en la revista Physical Review Letters.
Confirmación de teorías fundamentales
El artículo revela datos cruciales sobre las propiedades de los agujeros negros y cómo se relacionan la física cuántica y la relatividad general de Albert Einstein. Maximiliano Isi, astrofísico del Instituto Flatiron en Estados Unidos y uno de los coautores del estudio, afirma que esta detección representa “la visión más clara que se tiene hasta ahora de la naturaleza de los agujeros negros”. Gracias a esta investigación, se han encontrado “algunas de las pruebas más sólidas hasta la fecha” de que los agujeros negros astrofísicos se comportan de acuerdo con lo predicho por la teoría de la relatividad general.
Los agujeros negros, considerados la etapa final de evolución de las estrellas masivas, son tan densos que ni siquiera la luz puede escapar de su gravedad. La reciente colisión generó ondas gravitacionales cuya señal, bautizada como GW250114, ha permitido a los científicos obtener datos sobre un agujero negro resultante con una masa equivalente a 63 soles, que gira a 100 revoluciones por segundo. Este hallazgo ofrece una visión completa de la colisión, desde el impacto inicial hasta las reverberaciones finales que estabilizaron el agujero negro fusionado, algo que ocurrió en milisegundos.
Implicaciones teóricas profundas
La rapidez del fenómeno puede parecer insignificante, pero los instrumentos actuales son tan avanzados que permiten analizar con precisión el “sonido” del agujero negro final, según destaca Isi. Esta investigación ha confirmado una conjetura clave que sostiene que los agujeros negros son objetos fundamentalmente simples, definidos por solo dos características: el espín y la masa, tal como había señalado Roy Kerr en 1963.
Además, los resultados respaldan la predicción de Hawking de 1971 sobre el horizonte de sucesos de un agujero negro, el límite exterior más allá del cual nada puede escapar. Se ha comprobado que este horizonte nunca puede reducir su tamaño, lo que sugiere que la superficie resultante de una fusión no es menor que la suma de los dos agujeros negros originales. Al confirmar el teorema de Hawking, se establecen conexiones con la segunda ley de la termodinámica, que indica que la entropía de un sistema debe aumentar o, al menos, permanecer constante con el tiempo.
Isi subraya que el comportamiento del horizonte de sucesos como una medida de entropía tiene “implicaciones teóricas muy profundas”. Esto abre la puerta a investigaciones matemáticas que podrían desvelar la verdadera naturaleza del espacio y el tiempo, un campo que hasta ahora había estado dominado por la especulación. La posibilidad de observar estos procesos en acción representa un avance significativo en la astronomía moderna.
