El choque de dos agujeros negros y la generación de ondas gravitacionales, paso a paso

¿Qué ocurre cuando colisionan dos agujeros negros? ¿Qué son las ondas gravitacionales? Te lo explicamos de manera gráfica

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Espiral de atracción

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Espiral de atracción

En esta simulación, dos agujeros negros se orbitan mutuamente cayendo en una espiral, al tiempo que desatan un

oleaje de ondas gravitacionales. A medida que se aproximan, se aceleran y aumenta la intensidad de las ondas.

Órbitas vertiginosas

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Órbitas vertiginosas

Un cuarto de segundo antes de la fusión, los agujeros negros completan 20 órbitas cada segundo. En la simulación, la altura e intensidad del color de las ondas refleja su fuerza.

Fusión

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Fusión

La velocidad de giro aumenta y en una décima de segundo los agujeros negros han alcanzado las 75 órbitas por segundo. Cuando apenas los separan varios cientos de kilómetros, se inicia la fusión.

Ondas de energía

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Ondas de energía

Uno de los agujeros poseía 36 masas solares; el otro, 29. El agujero negro que se consolida tras la fusión suma 62 masas solares. El resto de la masa se radia al espacio en forma de energía a través de las ondas.

Espiral de atracción

El choque de dos agujeros negros y la generación de ondas gravitacionales, paso a paso

Nada menos que el Premio Nobel de Física de 2017 es lo que se han llevado los investigadores principales de la Colaboración Científica LIGO —Rainer Weiss, Barry C. Barish y Kip S. Thorne— por haber logrado detectar las ondas gravitacionales, esos ecos procedentes de eventos masivos acaecidos en el universo en tiempos colosalmente remotos. Este descubrimiento ha refrendado lo que el célebre físico alemán Albert Einstein predijo cien años atrás: las ondas gravitacionales existen y son el fruto de accidentes cósmicos de tamaño descomunal, como por ejemplo la fusión de dos agujeros negros o el choque de dos estrellas de neutrones.

En esta colaboración científica internacional han tenido especial protagonismo los integrantes del Grupo de Relatividad y Gravitación (GRG) de la Universidad de les Illes Balears (UIB), con la astrofísica Alicia Sintes al frente. Ellos han colaborado de forma activa en una de las seis detecciones hechas a día de hoy, concretamente en la del frente de ondas gravitacionales que pasó por la Tierra el pasado 17 de agosto de 2017, fruto de la colisión de dos de estas estrellas de neutrones, a su vez remanentes estelares del colapso de estrellas supergigantes masivas.

Detectan una segunda señal de ondas gravitacionales

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Fotografías

Los científicos del GRG también participan en el modelado computacional necesario para identificar las fuentes que originan estos encontronazos cósmicos. Un buen ejemplo es esta secuencia que ilustra cómo tiene lugar el choque entre dos agujeros negros. En el primer par de imágenes, se observa cómo estos dos agujeros empiezan a orbitar uno alrededor del otro. Tras ese hecho, instantes antes de la fusión, ambos adquieren una velocidad de vértigo hasta alcanzar las 75 órbitas por segundo. Cuando solo media entre ellos unos pocos centenares de kilómetros, la fusión tiene lugar . Esta recreación simula concretamente el choque entre dos agujeros negros que originaron el primer frente de ondas gravitacionales jamás detectado el 14 de septiembre de 2017. Uno tenía 36 masas solares y el otro 29. Al fusionarse, sumaron 62 masas solares. Las tres que faltan para redondear las cuentas fueron irradiadas hacia el espacio, en forma de ondas gravitacionales. Unas reminiscencias de un pasado muy muy lejano que, con el tiempo, nos ayudarán a descifrar toda la historia del universo.

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