El 23 de noviembre de 2023, los detectores LIGO, Virgo y KAGRA captaron una onda gravitacional procedente de la fusión de dos agujeros negros con masas de 137 y 103 masas solares. Ambos se encuentran en la brecha de inestabilidad de pares, el rango de 69 a 139 masas solares donde la evolución estelar ordinaria no deja nada más que gas dispersándose. Los espines de estos agujeros negros resultaron ser sospechosamente altos: 0.9 y 0.8 del valor máximo posible. De dónde salió semejante par es un enigma que no dejaba dormir a los astrofísicos.

La respuesta llegó de un lado inesperado: del alfarero cósmico. La rotación de la estrella y su campo magnético moldean el agujero negro naciente, como las manos de un artesano dan forma a la arcilla. Si el campo es demasiado débil, el agujero negro absorbe casi toda la estrella y se vuelve demasiado masivo. Si es demasiado fuerte, los chorros barren tanta materia que el agujero negro queda ligero y lento. Pero un campo moderado actúa como una herramienta de precisión: recorta exactamente la masa necesaria para que el agujero negro caiga en la brecha y, al mismo tiempo, lo hace girar hasta un espín alto.

Los autores siguieron el destino de un núcleo de helio de 250.75 masas solares. Primero, la estrella evolucionó y perdió materia mediante viento estelar; en el momento del colapso, su masa se había reducido a 149 masas solares. El colapso duró 4.29 segundos y produjo un agujero negro de 40 masas solares con un espín de 0.5. Luego comenzó una carrera: la tasa de acreción inmediatamente después de la formación superó las 100 masas solares por segundo, y luego se estabilizó en un nivel de 10 a 40 masas por segundo. Toda la estrella fue absorbida en aproximadamente un segundo.

El resultado dependía del campo magnético, como el destino de una escultura depende de la fuerza de las manos del maestro. Con un campo débil, no se formaron chorros y el agujero negro acreció casi toda la estrella, alcanzando una masa de alrededor de 140 masas solares y un espín máximo cercano a 1. Con un campo fuerte, el flujo magnético se saturaba, los chorros extraían energía de rotación con una potencia de hasta $10^{54}$ erg/s, y el agujero negro se frenaba, llegando incluso a una rotación retrógrada en el modelo más extremo. El campo moderado dio el equilibrio perfecto: una masa de alrededor de 100 masas solares y un espín de 0.8, exactamente como el componente secundario de GW231123. El componente primario, con una masa de 137 masas solares y un espín de 0.9, se reproduce con el modelo de campo débil.

Este trabajo elimina la principal objeción al canal de colapso directo para la formación de agujeros negros en la brecha de inestabilidad de pares. Antes se pensaba que una estrella aislada en colapso produce un agujero negro con la masa del núcleo, es decir, por encima de la brecha. Ahora se demuestra que la rotación y los campos magnéticos pueden recortar naturalmente la masa hasta el rango deseado y hacer girar al agujero negro. La nueva correlación entre masa y espín según la intensidad del campo magnético del progenitor se convierte en una herramienta diagnóstica para estudios de poblaciones. Y los potentes chorros predicen transitorios electromagnéticos brillantes, comparables a los estallidos de rayos gamma más energéticos, lo que abre el camino a la astronomía multimensajera.

El alfarero cósmico continúa su trabajo. Las simulaciones futuras deberán incluir la evolución dinámica del espín del agujero negro y el cálculo de los patadas (kicks), que pueden inclinar los espines y cambiar las órbitas en sistemas binarios. Un rango más amplio de masas progenitoras y perfiles de rotación permitirá construir una imagen completa de la formación de agujeros negros masivos. Y las búsquedas observacionales de análogos electromagnéticos de tales colapsos en el universo temprano ayudarán a verificar las predicciones del modelo. La rotación y el campo magnético son esas manos invisibles que moldean los objetos más enigmáticos del universo.