En lo que se cree que es la primera detección directa de un par de agujeros negros fusionándose, los astrónomos han observado un cataclismo cósmico que podría poner a prueba nuestra comprensión de cómo se forman y evolucionan estos objetos.

El hallazgo, publicado en la revista Nature, ofrece nuevas pistas sobre los misteriosos orígenes de los agujeros negros binarios:pares de agujeros negros que orbitan entre sí antes de colisionar.

"Creemos que este evento es el resultado de un par de agujeros negros que nacieron cuando una sola estrella masiva explotó", dijo la autora principal del estudio Vicky Kalogera, profesora de física y astronomía en la Universidad Northwestern.

La explosión estelar, conocida como supernova, habría ocurrido hace cientos de millones de años en una galaxia a miles de millones de años luz de la Tierra.

"Los dos agujeros negros resultantes de la supernova habrían estado en una órbita muy cercana", dijo Kalogera. "Con el tiempo, habrían irradiado energía y perdido momento angular, provocando que su órbita decayera y los agujeros negros entraran en espiral".

La caída final habría ocurrido en una fracción de segundo, desatando una explosión de ondas gravitacionales, ondas en el espacio-tiempo predichas por la teoría de la relatividad general de Einstein.

Estas ondas gravitacionales habrían viajado a través del universo y finalmente habrían llegado a LIGO, un par de interferómetros láser gigantes ubicados en Estados Unidos. LIGO está diseñado para detectar estas ondas en el espacio-tiempo.

El 21 de mayo de 2019, LIGO detectó una señal de onda gravitacional que coincidía con la firma prevista de un par de agujeros negros fusionándose.

El evento, denominado GW190521, fue la fusión binaria de agujeros negros más masiva jamás observada por LIGO. El agujero negro primario tenía una masa de aproximadamente 85 veces la del sol, mientras que el agujero negro secundario tenía una masa de aproximadamente 66 veces la del sol.

"La masa de estos agujeros negros es particularmente intrigante", dijo Kalogera. "Ambos son más grandes que los típicos agujeros negros de masa estelar que hemos observado hasta ahora".

Esto sugiere que GW190521 puede haberse formado mediante un mecanismo diferente al de la mayoría de los otros agujeros negros binarios.

"Es posible que estos dos agujeros negros se formaran a partir de un sistema estelar binario masivo", dijo Kalogera. "En tal sistema, las dos estrellas intercambian masa y eventualmente se fusionan, formando un único agujero negro. Este agujero negro podría luego fusionarse con otro agujero negro para formar el agujero negro binario que observamos".

El descubrimiento de GW190521 es un hito importante en el estudio de los agujeros negros y las ondas gravitacionales. Proporciona nuevos conocimientos sobre la formación y evolución de estos objetos y ofrece una visión tentadora del violento universo que se encuentra mucho más allá de nuestro alcance.