Una ilustración de un agujero negro que muestra las fuerzas extremas que actúan en el espacio profundo. Crédito: buradaki, Shutterstock
No todos los días algo que sucede a 1.300 millones de años luz de distancia genera ondas que pueden medirse aquí en la Tierra.
Sin embargo, eso es exactamente lo que ocurrió el 14 de enero de 2025, cuando los científicos captaron lo que llaman la señal más clara jamás registrada de la colisión de dos agujeros negros, y el descubrimiento acaba de confirmar una de las predicciones más famosas de Stephen Hawking.
La señal, conocida como GW250114, fue registrada por el observatorio LIGO en Estados Unidos. Aunque las colisiones de agujeros negros se encuentran entre los eventos más violentos del universo, las ondas que envían son increíblemente débiles cuando llegan a nosotros. Pero esta vez, la huella fue tan nítida y tan limpia que los investigadores pudieron ver el momento en que los dos agujeros negros se fusionaron en uno, con más detalle que nunca.
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Más de 1.700 científicos, de 318 grupos de investigación de todo el mundo, contribuyeron al análisis de la señal, que ahora se publica en Physical Review Letters.
Una onda en el espacio-tiempo más pequeña que un átomo
Entonces, ¿qué detectaron exactamente?
Cuando dos objetos masivos, como los agujeros negros, giran uno alrededor del otro y finalmente chocan, perturban la estructura misma del espacio. Imagínese dejar caer una piedra en un estanque: las ondas se mueven hacia afuera. Excepto que aquí el “estanque” es espacio-tiempo y la onda se mueve a la velocidad de la luz.
Albert Einstein predijo estas ondas gravitacionales hace más de un siglo. Pero ni siquiera él pensó que alguna vez seríamos capaces de detectarlas, porque las distorsiones son sorprendentemente pequeñas. Incluso después de un evento cósmico que involucra una fuerza inimaginable, la onda que llega a la Tierra es tan pequeña que cambia las distancias en menos del ancho de un protón.
Esta es la razón por la que los científicos confían en los interferómetros láser: instrumentos de precisión que envían rayos de luz a lo largo de largos túneles, los hacen rebotar en los espejos y buscan el menor cambio posible en su alineación. LIGO en los Estados Unidos tiene dos detectores de este tipo. También están VIRGO en Italia y KAGRA en Japón, y los tres colaboran para captar estas señales fugaces.
Entre ellos, han identificado alrededor de 300 fusiones de agujeros negros en los últimos años, pero ninguna ha sido tan clara como GW250114.
La colisión: dos gigantes se convierten en uno
A partir de la señal, los investigadores determinaron que los dos agujeros negros originales tenían masas entre 30 y 40 veces la de nuestro Sol. A medida que se acercaban en espiral, arrastraron el espacio-tiempo hacia curvas cada vez más cerradas, enviando ondas gravitacionales cada vez más fuertes, como un crescendo cósmico.
Luego, se fusionaron.
El resultado fue un único agujero negro que pesaba alrededor de 63 masas solares. El momento de fusión es caótico, como el repique de una campana. El nuevo agujero negro vibra, se asienta y se estabiliza, todo ello mientras envía ondas que se desvanecen lentamente.
Este “anillo posterior” se capturó con mayor claridad que nunca, lo que permitió a los científicos medir las propiedades del agujero negro final con una precisión inusual.
Y ahí es donde entra Stephen Hawking.
Una teoría de 1971 acaba de obtener su prueba más sólida hasta el momento
En 1971, Hawking propuso algo audaz: que la superficie total de los agujeros negros nunca puede disminuir. En otras palabras, si dos agujeros negros se fusionan, el área de superficie del agujero negro resultante siempre debería ser mayor que el área combinada de los dos originales.
Los nuevos datos confirman exactamente eso.
Antes de la colisión, los dos agujeros negros juntos tenían una superficie de unos 240.000 kilómetros cuadrados (aproximadamente el tamaño del Reino Unido). Después de fusionarse, el nuevo agujero negro medía alrededor de 400.000 kilómetros cuadrados (más cerca del tamaño de Suecia).
Esto no es sólo una coincidencia: es una coincidencia con un 99,999 % de confianza. Los científicos habían sospechado que Hawking tenía razón, pero ahora están tan seguros como lo permite la ciencia.
Trágicamente, Hawking no vivió para ver esta confirmación. Murió en 2018. Pero su idea ahora se basa en una de las pruebas observacionales más sólidas jamás recopiladas.
El siguiente paso: un detector en el espacio
La historia no termina aquí.
Para estudiar los agujeros negros más grandes de todos, los gigantes supermasivos en el centro de las galaxias, los científicos están planeando un detector espacial, conocido como LISA. Se tratará de tres naves espaciales que volarán a millones de kilómetros de distancia y medirán las distorsiones en el espacio desde la órbita.
Si tiene éxito, podría revelar colisiones en una escala mucho mayor que cualquier cosa que LIGO pueda observar actualmente.
Por ahora, GW250114 marca un hito:
La fusión de agujeros negros más clara jamás registrada y una confirmación firme de que Stephen Hawking tenía razón en todo momento.