ASTROFÍSICA. Einstein y Hawking tenían razón sobre los agujeros negros

astrofísica, agujeros negros

 

Las ondas gravitacionales que emanan de los agujeros negros en colisión dan pistas sobre estos objetos invisibles.  MAGGIE CHIANG / FUNDACIÓN SIMONS

Utilizando el Observatorio de Ondas Gravitacionales por Interferómetro Láser (LIGO), los investigadores han confirmado el teorema del difunto Stephen Hawking de que el área de la superficie de un agujero negro nunca puede disminuir. Los físicos detectaron las ondas gravitacionales de dos agujeros negros fusionándose, y más tarde las vibraciones producidas por el único agujero negro nacido por la colisión. El análisis de este "anillo" mostró que el agujero negro resultante tenía un área de superficie de 400.000 kilómetros cuadrados, casi el doble del área de superficie combinada de sus padres.

11 septiembre 2025.- Casi 10 años después de la primera detección de ondas en el espacio llamadas ondas gravitacionales, los físicos han anunciado la señal más fuerte de este tipo hasta el momento. 

Producido cuando dos agujeros negros en una galaxia distante giraron en espiral entre sí, permitió a los investigadores probar la teoría de la gravedad de Albert Einstein, la relatividad general, de nuevas maneras y confirmar un teorema clave derivado por Stephen Hawking.

La señal fue detectada el 14 de enero por el Observatorio de Ondas Gravitacionales por Interferómetro Láser (LIGO), un par de interferómetros gigantes en forma de L en Louisiana y el estado de Washington. Después de tal colisión, el horizonte de eventos del agujero negro final, el límite en el que la gravedad se vuelve tan fuerte que ni siquiera la luz puede escapar, reverbera fugazmente como una campana golpeada bruscamente. 

La oscilación principal puede tener armónicos de frecuencias ligeramente diferentes, generalmente más bajas, que se desvanecen más rápido y son clave para probar la relatividad general.

Según la teoría, un agujero negro puede caracterizarse por solo dos números: masa y espín. Eso implica que las frecuencias y las tasas de decaimiento de los armónicos no son independientes, sino que deben estar relacionadas matemáticamente. 

Al comparar un armónico con la frecuencia de oscilación primaria, los físicos confirmaron las relaciones predichas por la relatividad general. El nuevo evento proporciona la primera evidencia inequívoca de un matiz, dice la física Katerina Chatziioannou, miembro de LIGO. "Esto es definitivo".

Los investigadores de LIGO luego usaron la masa y el giro del agujero negro final para calcular el área de su horizonte de eventos. Excedió el área total de los agujeros negros iniciales, deducida usando datos de justo antes de la fusión, a pesar de que el objeto final era menos masivo que la suma de los agujeros negros iniciales. Ese resultado se alinea con el teorema de Hawking de que el área de un agujero negro solo puede crecer.

Más información