Los ecos en las señales de ondas gravitacionales sugieren que el horizonte de sucesos de un agujero negro puede ser más complicado de lo que los científicos piensan actualmente.

Una investigación de la Universidad de Waterloo informa de la primera detección tentativa de estos ecos, causado por una "fuzz" cuántica microscópica que rodea a los agujeros negros recién formados.

Las ondas gravitacionales son ondas en el tejido del espacio-tiempo, causado por la colisión de masivo, objetos compactos en el espacio, como agujeros negros o estrellas de neutrones.

"Según la teoría de la relatividad general de Einstein, nada puede escapar de la gravedad de un agujero negro una vez que ha pasado por un punto sin retorno, conocido como el horizonte de sucesos, "explicó Niayesh Afshordi, profesor de física y astronomía en Waterloo. “Este fue el entendimiento de los científicos durante mucho tiempo hasta que Stephen Hawking usó la mecánica cuántica para predecir que las partículas cuánticas se filtrarán lentamente de los agujeros negros, que ahora llamamos radiación de Hawking.

"Los científicos no han podido determinar experimentalmente si alguna materia escapa a los agujeros negros hasta la muy reciente detección de ondas gravitacionales, ", dijo Afshordi." Si la pelusa cuántica responsable de la radiación de Hawking existe alrededor de los agujeros negros, las ondas gravitacionales podrían rebotar en él, que crearía señales de ondas gravitacionales más pequeñas después del evento principal de colisión gravitacional, similar a la repetición de ecos ".

Afshordi y su coautor Jahed Abedi del Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik en Alemania, han informado los primeros hallazgos tentativos de estos ecos repetidos, proporcionando evidencia experimental de que los agujeros negros pueden ser radicalmente diferentes de lo que predice la teoría de la relatividad de Einstein, y carecen de horizontes de eventos.

Utilizaron datos de ondas gravitacionales de la primera observación de una colisión de estrellas de neutrones, registrados por los detectores de ondas gravitacionales LIGO / Virgo.

Los ecos observados por Afshordi y Abedi coinciden con los ecos simulados predichos por modelos de agujeros negros que explican los efectos de la mecánica cuántica y la radiación de Hawking.

"Nuestros resultados aún son provisionales porque existe una posibilidad muy pequeña de que lo que vemos se deba a ruido aleatorio en los detectores, pero esta posibilidad se vuelve menos probable a medida que encontramos más ejemplos, ", dijo Afshordi." Ahora que los científicos saben lo que estamos buscando, podemos buscar más ejemplos, y tener una confirmación mucho más sólida de estas señales. Tal confirmación sería la primera prueba directa de la estructura cuántica del espacio-tiempo ".

El estudio, "Ecos del abismo:un remanente de agujero negro muy giratorio para la fusión de estrellas de neutrones binarios GW170817, "fue publicado en el Revista de cosmología y física de astropartículas en noviembre, y fue galardonado con el primer lugar del Premio de Cosmología Buchalter este mes.