retroceso de agujero negro

Un globo que se desinfla a tirones rebota por la habitación: el chorro de aire sale primero hacia un lado y luego hacia otro. Así se comporta una estrella moribunda cuando expulsa su envoltura hinchada. Solo que en lugar de aire hay gas ardiente, y en lugar del globo, una futura enana blanca (el denso remanente de una estrella, del tamaño de la Tierra).

Dos agujeros negros giran en una danza cósmica, acercándose en espiral. Al final se fusionan en uno solo —y ese instante produce una potente ráfaga de ondas gravitacionales, una ondulación del propio espacio-tiempo. ¿Y qué queda tras la fusión?

El viento más rápido del Universo viaja a 0,58 veces la velocidad de la luz. Cubre la distancia de la Tierra a la Luna en dos segundos. Este viento no es un chorro, sino un amplio flujo de gas que irrumpe desde el centro de la galaxia.

Los detectores LIGO captaron la señal GW250114: una onda gravitacional procedente de la fusión de dos agujeros negros. Tras el pico principal quedó una "cola" amortiguada: ondas directas desde el horizonte del agujero recién formado.

En el centro de muchas galaxias se esconde una nube invisible: el halo de materia oscura. Si esta materia es lo bastante fría y ligera, se comporta como un líquido superfluido: fluye sin fricción y cualquier rotación se enrolla en diminutos vórtices cuánticos, hilos del tamaño de un núcleo atómico.

En el océano del cosmos, cada tormenta de nacimiento o fusión de agujeros negros supermasivos genera ondulaciones — ondas gravitacionales que viajan a la velocidad de la luz. Durante miles de millones de años, estas ondas se superponen, fusionándose en un estruendo de baja frecuencia, como un oleaje lejano.

El cosmos coloca sus propias lentes en el camino de las ondas gravitacionales. Cuando dos agujeros negros se fusionan, la ondulación resultante viaja a través del universo.

En los centros de las galaxias, donde los agujeros negros supermasivos dormitan rodeados de enjambres estelares, a veces se encienden fuegos de fuerza monstruosa: las disrupciones por marea. Pero algunos de estos eventos se comportan de manera extraña: se repiten una y otra vez, y cada nuevo encendido es más tenue que el anterior.

Normalmente, los agujeros negros se acercan gradualmente, girando en una espiral que se estrecha. Esta danza genera una larga ondulación de ondas gravitacionales, un temblor en el propio tejido del espacio-tiempo.

En 2017, los detectores captaron un estremecimiento del espacio: las ondas gravitacionales de la fusión de dos estrellas de neutrones. En ese mismo instante, los telescopios vieron un destello. Así, por primera vez, un mismo evento habló en dos idiomas a la vez: el de la luz y el de la gravedad.

Cuando una estrella de neutrones y un agujero negro se fusionan, emiten ondas gravitacionales — ondulaciones del espacio-tiempo que llegan a la Tierra. Estas ondulaciones llevan la huella de su última danza: la órbita antes de la colisión suele ser alargada, como una elipse.

En el mundo cuántico, los electrones pueden comportarse como ondas. Si se crean condiciones especiales para ellos, estas ondas comienzan a sentir algo parecido a la gravedad. En cristales llamados semimetales de Weyl, los electrones se mueven como si no tuvieran masa y su energía depende de la dirección, como un cono inclinado.

Cuando dos cuerpos pesados chocan, no siempre se quedan en su lugar. Los agujeros negros reciben una patada poderosa durante la fusión, como el retroceso de un disparo, solo que en lugar de pólvora actúa la curvatura del espacio. Esa patada puede expulsar al nuevo agujero del centro de la galaxia o incluso más allá.

Una peonza en una mesa, al girar, se tambalea: el eje de rotación está inclinado y el movimiento se vuelve irregular. Algo similar ocurre con los agujeros negros alrededor de los cuales gira un disco de gas y polvo.

Cuando dos agujeros negros se fusionan, el espacio se estremece con ondas gravitacionales, y el agujero recién nacido recibe un poderoso impulso, como un cañón al disparar. En los centros de las galaxias, a menudo choca contra un disco de gas, una nube giratoria de materia que recuerda a una diana.

El modelo cosmológico estándar describe el nacimiento del universo como una explosión desde una singularidad, un punto de densidad y curvatura del espacio-tiempo infinitas.

El estallido de rayos gamma 230307A apareció en el cielo como un trueno: en segundos liberó más energía que el Sol en miles de millones de años. Tres detectores, GECAM-B, GECAM-C y Fermi/GBM, miraban en ese momento hacia la dirección correcta. Entre el caos de fotones gamma, un instrumento registró un ritmo durante 160 milisegundos: 909 pulsos por segundo.