Así nacieron los dos agujeros negros gemelos tras las ondas gravitacionales

Los agujeros negros gemelos descubiertos recientemente son los protagonistas de uno de los hallazgos más importantes en la historia de la física: las ondas gravitacionales. Y así se formaron.

LIGO ha detectado, por primera vez en la historia, la colisión de dos agujeros negros, como se simula en esta ilustración. La fusión de ambos cuerpos ha generado ondas gravitacionales que han sido captadas por los instrumentos de LIGO. SXS.

Las noticias sobre las ondas gravitacionales están todavía calientes. Y en medio de todo este eco de descubrimiento científico todavía hay tiempo para nuevos hallazgos y descubrimientos. Descubrimientos que desvelan algunos increíbles secretos en torno a uno de los descubrimientos más importantes de la historia de la física. Por ejemplo, ¿cómo aparecen dos agujeros negros gemelos? Si no lo recuerdas, estos dos agujeros son los causantes de las ondas gravitacionales detectadas por LIGO. Un sistema extraño, exótico y maravilloso que nos ha abierto las puertas a nuevos avances en física. Y hoy entendemos un poco mejor cómo pudo aparecer.

Simulación computarizada del evento

El suspiro de una estrella

Ya os explicamos cómo se puede observar un agujero negro. Un objeto que, por definición, esperamos que no se pueda "ver" de ninguna manera. Sin embargo, durante el septiembre pasado el telescopio espacial Fermi detectó el estallido de rayos gamma de una estrella una fracción de segundo antes de que LIGO encontrara la señal de las ondas gravitacionales. Ahora, un estudio liderado por el centro de astrofísica de Harvard-Smithsonian muestra que este estallido podría pertenecer a la estrella que generó a la pareja de agujeros negros gemelos. Tal y como explican desde el centro, la estrella progenitora habría generado los dos agujeros al morir. La señal de rayos gamma podría entenderse como el último "suspiro" de la estrella.

Una enorme estrella progenitora habría generado dos agujeros negros al morir. La señal de rayos gamma podría entenderse como el último "suspiro" de la estrella

¿Cómo se generaron estos agujeros negros gemelos?

Según explican los expertos, cuando una muere una estrella como de la que hablamos, gigantesca y muy masiva (con mucha masa), puede colapsar debido a la gravedad, aumentando su masa hasta niveles increíbles, creando un agujero negro. En el caso de los agujeros negros gemelos la estrella, probablemente, giraba tan rápido que creo dos grandes masas separadas entre sí. Estas masas a su vez colapsaron como lo habría hecho la propia estrella, creando dos agujeros negros de entre 29 y 36 veces la masa de nuestro sol.

Así se "ve" el colapso de una estrella y sus jets

Su formación comenzaría con dos estrellas más pequeñas, que es otro de los resultados que pueden dar estrellas como la progenitora: creando dos astros "hijos" que orbitan la una con respecto a la otra, girando. Al final, la masa era tal que la "envoltura" estelar colapsó hacia dentro, formándose finalmente dos agujeros negros girando el uno con respecto al otro, como si dos "estrellas negras" se tratasen. Esta estructura tan especial ha sido crucial para hallar las ondas gravitacionales y caracterizarlas.

Una señal "gravitacional"

Para que la "extraña" pareja se constituyese con las características que hemos observado, los agujeros negros gemelos debieron nacer muy cerca el uno del otro, envueltos por lo que quedaba de la estrella. Los investigadores vaticinan que la distancia entre sí no debería ser mayor de, por ejemplo, el tamaño de la Tierra y apareciendo en cuestión de minutos. En el proceso de absorción de toda esta materia estelar, enormes jets relativistas se generan, grandes chorros de masa viajando casi a la velocidad de la luz. Estos son los responsables del "suspiro" de la estrella que hablábamos. De aquí surge el estallido de rayos gamma detectado por el telescopio espacial Fermi.

NASA Blueshift (Flickr)

La señal de estos rayos gamma llegó 0.4 segundos antes que la señal de las ondas gravitacionales detectadas por LIGO. Por desgracia, la fuente no fue confirmada por el telescopio de rayos gamma INTEGRAL Europeo. Normalmente cualquier detección se contrasta con otros resultados para poder asegurar los datos. En este caso, la detección de los rayos gamma supone más facilidades para detectar objetos como los agujeros negros gemelos observando un nuevo espectro de información. Tal y como afirman los investigadores del centro, aunque la señal de rayos gamma detectada por el Fermi fuera falsa, eso no implica que no exista la necesidad de seguir buscando rayos gamma en objetos que puedan emitir ondas gravitacionales susceptibles de ser estudiadas.

Ahora, sí supondría que este hipotético origen de los agujeros negros gemelos debería revisarse. Si por el contrario, se confirma esta señal de rayos gamma (u otras en otros objetos similares) contaremos con una nueva herramienta que nos ayudará en la caza de nuevos eventos y señales "gravitacionales", es decir, nuevos focos donde encontrar datos sobre las novedosas (y aún misteriosas) ondas gravitacionales. Como decimos, este hallazgo ha sido, probablemente, uno de los más importantes de la historia de la física. Quién sabe que puertas al descubrimiento han abierto este par de agujeros negros gemelos.

La señal de estos rayos gamma llegó 0.4 segundos antes que la señal de las ondas detectadas por LIGO

Fuente: Hipertextual