Frenos magnéticos para peonzas cósmicas ✛

Original: "Spinning into the Gap: Direct-Horizon Collapse as the Origin of GW231123 from End-to-End GRMHD Simulations"
arXiv:2508.15887 · 2025-08-21 · CC BY 4.0 · 1 min
Cómo los campos magnéticos, como frenos, controlan la masa y la rotación de los agujeros negros, explicando los extraños hallazgos de los detectores de ondas gravitacionales.

Cuando el núcleo de una estrella moribunda se comprime, nace un agujero negro, una peonza cósmica. Cuanto más fuerte es la compresión, más rápida es la rotación. Pero la peonza tiene un freno magnético: un campo fuerte expulsa parte de la materia, frenando el agujero, mientras que uno débil permite que el material caiga dentro y lo acelere casi hasta la velocidad de la luz.

Esto explicó precisamente los misteriosos pares de agujeros detectados por los detectores de ondas gravitacionales, los instrumentos de Rainer Weiss y sus colegas. El evento GW231123 mostró agujeros con una masa que se consideraba imposible: se pensaba que las estrellas con tal núcleo explotaban como supernovas sin dejar rastro. Pero las simulaciones confirmaron que, con una rotación rápida y un campo magnético moderado, la estrella se colapsa en un agujero negro pesado.

Los mismos campos magnéticos que frenan el agujero pueden crear chorros, eyecciones de materia que brillan más que las galaxias y son visibles a través de todo el Universo. El resultado de casi un siglo de esfuerzos: Karl Schwarzschild describió el agujero en reposo, Kip Thorne el que gira, y los nuevos cálculos unifican sus ideas.

Antes se creía que el núcleo de una estrella de 250 masas solares explotaba sin dejar rastro. Resultó que de él puede surgir un agujero negro.

Un agujero tan rápidamente giratorio es casi como Gargantúa de «Interstellar»: rotación extrema y gravedad monstruosa.

\ell(r,\theta) = \begin{cases} 0.55 r^2 \sin^2\theta \, \text{s}^{-1} & r < r_c \\ 0.55 r_c^2 \sin^2\theta \, \text{s}^{-1} & r_c < r < R_{\text{He}} \end{cases}
Perfil de rotación: la parte interna rota como un sólido rígido, la externa conserva un momento angular constante.
a = \frac{c}{G M_{\text{BH}}^2} \int_0^{M_{\text{BH}}} \ell(m) \, dm
El espín se calcula como la integral del momento angular específico sobre la masa acrecionada por el agujero negro.
Científicos
John Archibald WheelerJacob BekensteinFritz ZwickyKarl SchwarzschildStephen HawkingSubrahmanyan Chandrasekhar
Conceptos
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