En el centro de una lejana galaxia, a 1.200 millones de años luz de distancia, algo extraordinario está a punto de suceder: dos enormes agujeros negros, con una masa combinada de cientos de millones de soles, parecen estar dando los pasos finales para una fusión cataclísmica que sacudirá como un mazazo el tejido espaciotemporal del Universo, enviando potentes ondas gravitacionales a través del espacio. Y esta vez, cuando los científicos anuncian que el evento está ‘a punto’ de producirse, no están diciendo que tendrá lugar dentro de miles o millones de años, sino en un periodo de entre cien y trescientos días.
Nada más aparecer el estudio en el servidor de prepublicaciones arXiv hace unos días, otros astrónomos no dudaron en poner a punto sus telescopios para no perderse un espectáculo que, además de ondas gravitacionales, podría producir un estallido de luz a través de todo el espectro electromagnético y enviar cantidades masivas de neutrinos que revelarían valiosos detalles de la colisión.
Nadie, en definitiva, quiere perderse el show cuando ocurra. En palabras de Huan Yang, del Instituto Perimeter en Waterloo, Canadá, y coautor del trabajo, «hemos visto gente reaccionando bastante rápido».
Podría ser un espejismo
Por supuesto, también podría ser que no ocurriera absolutamente nada y que la predicción resulte ser un simple espejismo. Por ejemplo, no está del todo claro que esa galaxia tenga dos agujeros negros, y según algunos toda la evidencia presentada por los investigadores «es bastante circunstancial».
Sabemos que prácticamente todas las galaxias albergan en sus centros agujeros negros supermasivos, aunque los teóricos no se ponen de acuerdo a la hora de explicar cómo pueden llegar a crecer tanto (se han encontrado varios que tienen decenas de miles de millones de veces la masa del Sol). Algunas de esas ‘bestias’ se alimentan esporádicamente del material circundante, calentándolo hasta tal punto que empieza a brillar con enorme intensidad. Pero eso podría no ser suficiente para explicar su enorme tamaño.
Otros piensan que podrían ir creciendo a base de fusionarse con otros agujeros negros, algo que harían durante las no pocas colisiones que e producen entre galaxias. Cada una aportaría un agujero negro y ambos se atraerían gravitatoriamente, hasta fundirse en uno solo mucho mayor.
Agujeros negros
Pero esos pares de agujeros negros no son fáciles detectar. Hasta ahora, los grandes telescopios de rayos X solo han logrado descubrir un puñado de núcleos de galaxias activas (AGN) con dos fuentes centrales separadas. Y aunque próximos, esos agujeros negros están aún demasiado lejos unos de otros como para que su ‘danza gravitatoria’ sea breve. De hecho, y a pesar de que es seguro que acabarán fusionándose, el proceso puede llevar incluso miles de millones de años. Demasiado tiempo para cualquier astrónomo.
Sin embargo, algunos núcleos de galaxias activas se atenúan y vuelven después a iluminarse con regularidad, y los astrónomos creen que eso se debe a que hay dos agujeros negros girando uno alrededor del otro antes de fusionarse, y que en cada órbita recalientan regularmente el material galáctico que los rodea, dando lugar a ciclos de brillo y atenuación. Se les conoce como AGN periódicos.
Un caso muy particular de los agujeros negros
Bajo la dirección de Ning Jiang, de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China, los autores del estudio se toparon con uno de esos AGN periódicos, llamado SDSSJ1430+2303. “Y mi primer instinto -asegura Jiang- fue que debía estar relacionado con un par de agujeros negros supermasivos”.
Pero los investigadores vieron algo más, algo que les hace pensar en un par de agujeros negros muy cerca de la fusión: los ciclos de brillo y atenuación se están acortando rápidamente. Tanto, que en apenas tres años de observación pasaron de durar un año a durar solo un mes. Eso implica que sus órbitas uno alrededor del otro eran cada vez más próximas, presagiando un encuentro muy cercano en el tiempo. Si esta tendencia decreciente continúa, los agujeros negros, que según Jiang están ya tan cerca como el Sol lo está de Plutón, se fusionarán durante los próximos entre 100 y 300 días.
Un estallido de luz
Si el equipo está en lo cierto y la fusión finalmente se produce, lo más probable es que haya «un gran estallido en todo el espectro electromagnético, desde los rayos gamma hasta la radio». También podría tener lugar una auténtica avalancha de neutrinos, fácilmente detectables por el Ice Cube, el detector de neutrinos instalado en el Polo Sur. Aunque nada de todo esto es seguro.
Lo único cierto es que si la fusión se produce generará poderosas ondas gravitacionales, aunque también con ellas existe un problema. La enorme masa de los dos objetos en colisión, en efecto, las emitirá en una frecuencia demasiado baja como para ser captada por los detectores actuales, que están ‘sintonizados’ para las ondas generadas por la fusión de objetos mucho más pequeños (y con frecuencias más altas).
Aunque aún así, según los investigadores, sería posible detectar la huella que dejen en el propio espacio tiempo, una especie de relajación de la distancia y el tiempo denominada ‘memoria de ondas gravitacionales’ y que podría ser visible durante muchos años al monitorizar la actividad de los púlsares. Complicado, sí, pero posible. Y si se consigue sería una prueba irrefutable de la fusión de dos agujeros negros supermasivos.
Por ahora, lo único que puede hacerse es seguir observando y comprobar si durante las próximas semanas la duración de los ciclos se sigue acortando, lo que revelaría que los agujeros negros están cada vez más cerca el uno del otro. Si todo resulta tal y como predice el estudio, sería la primera vez que se observa este tipo de fusión entre objetos tan descomunales. Y quizá se halle por fin una respuesta a la cuestión del crecimiento desmesurado de estos oscuros colosos espaciales.
Fuente: José Manuel Nieves / ABC
Artículo de referencia: https://www.abc.es/ciencia/abci-colision-inminente-gigantescos-agujeros-negros-mantiene-vilo-astronomos-202202211034_noticia.html
