Ligo-Virgo-Kagra detecta la fusión de Black Gap más masiva hasta ahora

La colaboración entre Ligo-Virgo-Kagra (LVK) ha alcanzado un hito innovador en astrofísica al detectar la fusión de lo que se considera los agujeros negros más masivos jamás observados por las ondas gravitacionales. El evento, designado GW231123, tuvo lugar durante la cuarta carrera de observación de la red LVK el 23 de noviembre de 2023, que resultó en un hoyo negro final aproximadamente 225 veces la masa de nuestro sol.

Esta detección se basa en la herencia de LIGO Observatoria, que en 2015 escribió historia con la primera observación directa de ondas gravitacionales que se producen en el tiempo espacial por fusibles de brecha negra. El primer evento resultó en un agujero negro con una masa 62 veces que la de nuestro sol, detectado por los detectores gemelos de Ligo en Livingston, Louisiana y Hanford, Washington. Con los años, la colaboración LVK se ha ampliado al incluir el detector Virgin en Italia y el detector Kagra en Japón, lo que lleva a la observación de más de 200 fusibles de agujeros negros durante la última ejecución de observación.

Antes de GW231123, el récord de la fusión más masiva de los agujeros negros fue realizado por un evento de 2021, conocido como GW190521, que tenía una masa total de 140 masas solares. El evento recién observado fue el resultado de la coalescencia de dos agujeros negros, uno con una masa unas 100 veces y la otra aproximadamente 140 veces más del sol. Además, se informa que ambos agujeros negros funcionan rápidamente, lo que complica aún más nuestra comprensión de la formación de agujeros negros y evolución.

Mark Hannam, miembro de la colaboración LVK de la Universidad de Cardiff, enfatizó las implicaciones de este descubrimiento y señaló: «Este es el agujero negro más masivo que hemos observado por las ondas gravitacionales, y es un verdadero desafío para nuestra comprensión de la formación de agujeros negros». La formación de agujeros negros con una masa tan sustancial parece contradecir modelos estándar de evolución estelar, por lo que los investigadores están considerando explicaciones alternativas. Una posibilidad sugiere que estos agujeros negros pueden provenir de fusiones anteriores entre agujeros negros más pequeños.

Dave Reitze, director ejecutivo de Ligo en Caltech, enfatizó el carácter único de las ondas gravitacionales al explorar la naturaleza fundamental de los agujeros negros en el universo y explicó: «Esta observación nuevamente muestra cómo la gravedad se revela la naturaleza fundamental y exótica de los agujeros negros».

La masa significativa y las arañas rápidas de los agujeros negros observados en GW231123 desafían las tecnologías actuales de detección de ondas gravitacionales y modelos teóricos. Explicar información precisa del evento requiere modelos avanzados que puedan mostrar con precisión la dinámica involucrada en agujeros negros muy giratorios. «Los agujeros negros parecen estar funcionando muy rápidamente, el límite permitido por la teoría de Einstein de la teoría general de la relatividad», dijo Charlie Hoy de la Universidad de Portsmouth, miembro del LVK.

Si bien los investigadores continúan analizando la complicada señal de este evento, esperan que tome años para comprender completamente sus patrones e implicaciones. Gregorio Carullo de la Universidad de Birmingham declaró: «A pesar de la explicación más probable de que queda una fusión de brecha negra, los escenarios más complejos pueden ser la clave para descifrar las funciones inesperadas. ¡Tiempos emocionantes por delante!»

Los observatoria de ondas gravitacionales, como Ligo, Virgin y Kagra, están finamente sintonizados para detectar pequeñas interrupciones en el tiempo del espacio causadas por eventos cósmicos violentos. La cuarta ejecución de observación de la red LVK, que comenzó en mayo de 2023, publicará observaciones adicionales en los próximos meses.

«Este evento empuja nuestras opciones de instrumentación y análisis de datos al borde de lo que actualmente es posible», señaló Sophie Bini, una investigadora de posgrado en Caltech. Ella enfatizó el potencial significativo de la astronomía de la gravedad del golf al descubrir nuevas ideas sobre el universo.

El evento GW231123 se presentará en la próxima 24a Conferencia Internacional sobre Relatividad General y Gravitación (GR24) y la 16ª Conferencia Edoardo Amaldi sobre ondas gravitacionales que tienen lugar en Glasgow, Escocia, Escocia, la detección de la detección de la detección de la detección de la detección de la detección de la detección de la detección, detección, detección de detección de detección de detección de detección de detección de detección de detección de detección de detección de detección. Detección de detección del campo en el campo.