La señal de onda gravitacional demuestra que Einstein tenía razón sobre la relatividad

La colisión más fuerte jamás registrada entre dos agujeros negros ha permitido a los científicos probar la teoría de la relatividad general de Einstein con un detalle sin precedentes, demostrando que las predicciones del físico eran una vez más correctas.

En 2025, una colaboración internacional de detectores de ondas gravitacionales, compuestos por conjuntos de láseres ultrasensibles, detectó una poderosa onda en el tejido del espacio-tiempo, denominada GW250114, probablemente producida por la fusión de dos agujeros negros.

Los detectores, que incluyen el Observatorio de Ondas Gravitacionales con Interferómetro Láser (LIGO) en los EE. UU. y el detector Virgo en Italia, son mucho más sensibles que cuando LIGO hizo su primera detección en 2016. Esto significó que GW250114 tenía los datos más claros y libres de ruido de cualquier evento de ondas gravitacionales hasta el momento, lo que lo convierte en un banco de pruebas único para predicciones de teorías físicas que de otra manera estarían bien probadas.

El año pasado, los investigadores utilizaron datos de GW250114 para probar el teorema de Stephen Hawking, propuesto hace más de 50 años, de que el horizonte de sucesos de un agujero negro fusionado, la región dentro de la cual la luz ya no puede escapar, no sería más pequeño que la suma de sus agujeros negros originales. Los resultados mostraron con casi un 100 por ciento de confianza que Hawking tenía razón.

Ahora, Keefe Mitman de la Universidad de Cornell en Nueva York y sus colegas han ido un paso más allá y han probado si la fusión de agujeros negros se ajusta a la relatividad general de Albert Einstein.

Las ecuaciones originales de Einstein describen cómo cualquier objeto con masa se mueve a través del espacio-tiempo. Cuando estas ecuaciones se modifican para la fusión de dos agujeros negros y luego se resuelven, surge una imagen distinta. Los agujeros negros primero giran entre sí a una velocidad cada vez mayor, luego chocan entre sí, liberando una colosal explosión de energía, antes de vibrar en distintas frecuencias, similar a cómo suena una campana después de haber sido golpeada.

Estas frecuencias, llamadas modos de llamada, han sido demasiado débiles para ser observadas en eventos de ondas gravitacionales anteriores, pero GW250114 fue lo suficientemente fuerte como para que los modos predichos por las ecuaciones de Einstein pudieran probarse adecuadamente. Mitman y sus colegas simularon las ecuaciones de Einstein y produjeron predicciones sobre qué tan fuertes y a qué frecuencia deberían ser estas vibraciones de los agujeros negros. Cuando las compararon con las frecuencias medidas, coincidieron mucho.

“Las amplitudes que medimos en los datos concuerdan increíblemente bien con las predicciones de la relatividad numérica”, dice Mitman. “Las ecuaciones de Einstein son realmente difíciles de resolver, pero cuando las resolvemos y observamos predicciones de la relatividad general en nuestros detectores, ambas coinciden”.

“El resultado es que Einstein sigue teniendo razón”, dice Laura Nuttall de la Universidad de Portsmouth, Reino Unido. “Todo parece parecerse a lo que dice Einstein sobre la gravedad”.

A pesar del volumen de GW250114, las frecuencias seguían siendo tan débiles que Mitman y su equipo no podían descartar que pudieran diferir de las predicciones de Einstein en menos de un 10 por ciento. Esto es principalmente una consecuencia de las limitaciones en la sensibilidad de nuestros detectores, dice Mitman, y debería disminuir a medida que mejoremos la sensibilidad de los detectores de ondas gravitacionales. Sin embargo, si la teoría de Einstein es incorrecta en algún sentido, esta diferencia persistirá.

“A medida que observamos más y más eventos, o vemos eventos individuales más fuertes, lo que podría suceder es que esas barras de error simplemente se reduzcan hasta alrededor de cero, o podrían reducirse hasta alejarse de cero”, dice Mitman. “Si se reduce a una distancia de cero, es mucho más interesante”.

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