fusión de agujeros negros

History

La existencia de los agujeros negros ya fue predicha por Einstein, pero la primera fusión se detectó recién en 2015 con los detectores LIGO; es como escuchar el golpe de dos martillos invisibles gigantes desde mil millones de años luz.

How it works

Se asemeja a los remolinos que se fusionan en una bañera: pequeños vórtices se acercan y se unen. Solo que en el espacio, estos «remolinos» de gravedad pura se mueven casi a la velocidad de la luz bajo las leyes de gravedad de Newton, y luego, bajo las distorsiones del espacio-tiempo de Einstein.

History

La existencia de los agujeros negros ya fue predicha por Einstein, pero la primera fusión se detectó recién en 2015 con los detectores LIGO; es como escuchar el golpe de dos martillos invisibles gigantes desde mil millones de años luz.

How it works

Se asemeja a los remolinos que se fusionan en una bañera: pequeños vórtices se acercan y se unen. Solo que en el espacio, estos «remolinos» de gravedad pura se mueven casi a la velocidad de la luz bajo las leyes de gravedad de Newton, y luego, bajo las distorsiones del espacio-tiempo de Einstein.

History

La posibilidad teórica de las fusiones se consideró desde los años 1960, pero recién en 2015 la colaboración LIGO (con Rainer Weiss, Kip Thorne y otros) registró por primera vez de forma directa ondas gravitacionales provenientes de la fusión de un par de agujeros negros con masas de ~36 y 29 soles. Este descubrimiento confirmó las predicciones de la relatividad general y dio inicio a la astronomía de ondas gravitacionales.

How it works

La dinámica orbital es gobernada por la emisión de ondas gravitacionales, que se llevan energía y momento. La velocidad de acercamiento aumenta a medida que disminuye la distancia, y la frecuencia de las ondas emitidas se incrementa (chirrido). En el momento en que los horizontes de sucesos entran en contacto ocurre la fusión, y el agujero negro resultante emite una señal amortiguada característica: los modos cuasinormales. Todo el proceso se modela numéricamente a partir de las ecuaciones de Einstein.

Open problems & fun facts

naturaleza del agujero negro final y sus modos cuasinormales; formación de agujeros negros supermasivos mediante fusiones; origen del espín de los componentes y su papel en la dinámica; correspondencia de los modelos numéricos con las fórmulas analíticas para parámetros extremos

💡 Antes de la fusión, la velocidad orbital de los agujeros negros puede alcanzar 0.6 veces la velocidad de la luz, y la frecuencia de las ondas gravitacionales, cientos de hercios, volviéndose audible en el rango del sonido después de la conversión.