¿Por qué ocurrió este imposible? Astrónomos visualizan luz luego de la colisión de agujeros negros

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Es mucho más lo que no conocemos que lo que sabemos sobre los agujeros negros. Ahora, un grupo de científicos asegura haber visto por primera vez evidencia de una fusión de agujeros negros que colisionan y producen luz. Sí, luz, tal como lo lee. Todo esto, según la evidencia publicada en la revista Physical Review Letters.

Lo sorprendente es que estos cuerpos son conocidos por no producir ningún tipo de luz. Son tan densos, que nada puede escapar de su atracción gravitacional, ni siquiera un destello. “Creemos que son los objetos más compactos que existen en el universo. Es un cuerpo que ha hecho implosión y que alcanzaría un tamaño infinitamente pequeño, y, por lo tanto, una densidad infinitamente grande. Es materia llevada a su máxima compresión”, detalla Paulina Lira, académica del Departamento de Astronomía de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la U. Chile.

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José Peña, del Doctorado en ciencias mención astronomía de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la misma casa de estudios, nos complementa: “Están hechos del mismo material de las estrellas, pero tienen miles y millones de veces la masa de una estrella normal. La diferencia eso sí con una estrella normal es que no brillan. ¿Por qué dos objetos que son básicamente lo mismo tienen características tan diferentes? Por la gravedad: mientras más masa tienes, más gravedad produces y la gravedad atrae los objetos hacía tí. Entonces, tienen tanta masa, producen tanta gravedad, que incluso la luz cae de vuelta”.

Siguiendo con el estudio, al fusionarse objetos tan compactos como los agujeros negros, se producen ondas gravitacionales de mucha intensidad. En ese sentido, el Observatorio de ondas gravitacionales con interferómetro láser de la National Science Foundation (LIGO) y el detector europeo Virgo capturaron en mayo de 2019 la señal de la fusión de dos de estos cuerpos.

Al mismo tiempo, los científicos de la Instalación Transitoria Zwicky (ZTF) de Caltech miraron al cielo e identificaron un destello de luz que chispeaba en la misma región donde se detectaron las ondas gravitacionales. El evento se llamó S190521g, y marca la primera observación de luz en una fusión de agujeros negros.

Pero, ¿de dónde vino la luz? Todo indica que estos agujeros negros estuvieron justo en el sitio y lugar preciso. Cuando giraron juntos, se ubicaron dentro de un disco gigante de gas y polvo. Este disco de material abarca años luz y rodea un tercer agujero negro, uno supermasivo en el centro de una galaxia. Dado que estaban dentro de este ambiente polvoriento, su fusión creó una especie de onda de choque que se estrelló contra la tierra y el gas circundantes. Eso calentó el material cercano, lo que lo hizo brillar y permitió a los investigadores detectarlo.

“Es la reacción del gas a esta bala de alta velocidad lo que crea una llamarada brillante, visible con telescopios”, dijo el astrofísico Barry McKernan, coautor del trabajo.

“Si se fusionan dos agujeros negros se espera no ver nada. Pero debido a que los agujeros negros están rodeados por un disco de acreción, la situación cambia”, agregó Matt Graham, profesor de investigación de astronomía en Caltech y autor principal del estudio, según consigna el sitio The Verge.

En conversación con Futuro 360, la profesora Paulina Lira lo sintetiza: “La idea es que, al menos uno de los dos agujeros negros, tenía una cierta cantidad de gas residual en torno a él, y es este material -que no es parte del agujero negro- el que, producto de la fusión, se calentó y emitió este destello”. 

“Esa luz se debería por la interacción los agujeros negros en el material circundante que hay alrededor de ellos”, recalca por su parte Peña.

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Las complejidades del área de estudio hicieron que los resultados de la investigación tardaran más de un año. Esto porque, para soportar la teoría, se debía estar completamente seguro de la veracidad de lo que vieron en el choque y descartar otra serie de posibles causas

“La razón por la cual es tan importante buscar bengalas como esta es que ayuda enormemente con las preguntas de astrofísica. Si podemos hacer esto de nuevo y detectar la luz de las fusiones de otros agujeros negros, entonces podemos localizar las casas de estos agujeros negros y aprender más sobre sus orígenes”, concluyó Mansi Kasliwal, otros de los coautores del trabajo y profesor asistente de astronomía en Caltech.