LIGO detecta la fusión
de agujeros negros más masiva a la fecha
Por: Caltech.
14 de julio de 2025
Infografía sobre la fusión de dos agujeros negros binarios que produjo la señal GW231123. Crédito de la imagen: Simona J. Miller/Caltech.
La Colaboración LIGO-Virgo-KAGRA (LVK) ha detectado la fusión de los agujeros negros más masivos jamás observados con ondas gravitacionales utilizando los observatorios LIGO (Observatorio de Ondas Gravitacionales por Interferometría Láser). Esta potente fusión produjo un agujero negro final con una masa de aproximadamente 225 veces la de nuestro Sol. La señal, denominada GW231123, se detectó durante el cuarto ciclo de observación de la red LVK el 23 de noviembre de 2023.
LIGO, hizo historia en 2015 al detectar directamente por primera vez ondas gravitacionales, ondulaciones en el espacio-tiempo. En ese caso, las ondas emanaron de la fusión de dos agujeros negros, lo que resultó en un agujero negro final con una masa 62 veces mayor que la de nuestro Sol. La señal fue detectada conjuntamente por los detectores gemelos de LIGO, uno ubicado en Livingston, Luisiana, y el otro en Hanford, Washington. Desde ese entonces, se han registrado distintos eventos de ondas gravitacionales.
Hasta ahora, la fusión de agujeros negros más masiva (producida por un evento que tuvo lugar en 2021 llamado GW190521) tenía una masa total de 140 veces la del Sol. En el evento más reciente, GW231123, el agujero negro de 225 masas solares se creó por la coalescencia de agujeros negros, cada uno de aproximadamente 100 y 140 veces la masa del Sol. Además de sus elevadas masas, los agujeros negros también giran rápidamente.
“Este es el sistema binario de agujeros negros más masivo que hemos observado a través de ondas gravitacionales y presenta un verdadero desafío para nuestra comprensión de la formación de los agujeros negros”, afirma Mark Hannam de la Universidad de Cardiff y miembro de la Colaboración LVK. Los agujeros negros tan masivos están prohibidos en los modelos estándar de evolución estelar. Una posibilidad es que los dos agujeros negros de este sistema binario se formaran mediante fusiones previas de agujeros negros más pequeños.
Dave Reitze, director ejecutivo de LIGO en Caltech, afirma: “Esta observación demuestra una vez más cómo las ondas gravitacionales revelan de manera única la naturaleza fundamental y exótica de los agujeros negros en todo el Universo”. La elevada masa y la rotación extremadamente rápida de los agujeros negros en GW231123 ponen a prueba los límites tanto de la tecnología de detección de ondas gravitacionales como de los modelos teóricos actuales. Extraer información precisa de la señal requirió el uso de modelos que consideraran la compleja dinámica de los agujeros negros de alta rotación.
“Los agujeros negros parecen girar muy rápido, cerca del límite permitido por la teoría de la relatividad general de Einstein. Eso dificulta el modelado e interpretación de la señal. Es un excelente caso de estudio para impulsar el desarrollo de nuestras herramientas teóricas”, explica Charlie Hoy, de la Universidad de Portsmouth y miembro del LVK.
Los investigadores continúan perfeccionando sus análisis y mejorando los modelos utilizados para interpretar estos eventos extremos. “La comunidad tardará años en desentrañar por completo este intrincado patrón de señales y todas sus implicaciones”, afirma Gregorio Carullo, de la Universidad de Birmingham y miembro del LVK. “Aunque la explicación más probable sigue siendo la fusión de agujeros negros, escenarios más complejos podrían ser la clave para descifrar sus características inesperadas. ¡Nos esperan tiempos emocionantes!”.
“Este evento lleva nuestra instrumentación y capacidad de análisis de datos al límite de lo que es posible actualmente. Es un ejemplo contundente de cuánto podemos aprender de la astronomía de ondas gravitacionales y de cuánto aún queda por descubrir", afirma Sophie Bini, investigadora postdoctoral en Caltech y miembro del LVK.
Fuente:
https://phys.org/news/2025-07-ligo-virgo-kagra-massive-black.html