Physical Address
304 North Cardinal St.
Dorchester Center, MA 02124
Una señal excepcionalmente “fuerte” de una fusión de agujeros negros, detectada por la colaboración LVK, confirma predicciones sobre los agujeros negros que datan de los años 60s y 70s del siglo pasado. Diez años después del descubrimiento de las ondas gravitacionales, los científicos de la colaboración LIGO-Virgo-KAGRA (LVK) han logrado un hito histórico: confirmar dos teorías de los agujeros negros propuestas por Stephen Hawking y Roy Kerr hace más de medio siglo. El avance se basa en la detección de la señal de onda gravitacional GW250114, descrita como la más “fuerte” y clara detectada hasta la fecha.
La precisión de esta señal sin precedentes permitió a los investigadores realizar pruebas rigurosas de la relatividad general y la termodinámica de los agujeros negros. Los hallazgos confirman dos predicciones clave:
- El Teorema del Área de Hawking (1971): Se validó la predicción de Hawking que establece que, cuando los agujeros negros se fusionan, el área total del horizonte de sucesos del agujero negro resultante es siempre mayor que la suma de las áreas de los agujeros negros individuales. Lo que equivale al aumento de entropía en la termodinámica del proceso.
- La Naturaleza de Kerr de los Agujeros Negros (1963): El estudio también confirmó que un agujero negro puede ser descrito de manera única por solo dos números: su masa y su giro (spin). La claridad de la señal GW250114 permitió a los investigadores identificar dos “tonos” específicos en la fase final de la fusión, un comportamiento que concuerda precisamente con la predicción de Kerr.
Este video compara la señal de onda gravitacional recién detectada, GW250114, con la primera señal de onda gravitacional detectada, GW150914, en 2015. Ambas señales provienen de agujeros negros en colisión, cada uno con una masa entre 30 y 40 veces la del Sol. Las coloridas imágenes ilustran cómo la frecuencia de cada onda gravitacional aumenta a medida que los dos agujeros negros se acercan en espiral, produciendo un patrón que los científicos llaman “chirrido”. Los colores más brillantes indican que LIGO identificó la señal con mayor claridad por encima del ruido de fondo. Los mismos datos de ondas gravitacionales también se han convertido en frecuencias de audio, lo que permite escuchar estas colisiones cósmicas.
El video reproduce cada detección dos veces. La primera ronda se reproduce en las frecuencias originales, donde las frecuencias de las ondas gravitacionales se han convertido directamente en ondas sonoras. En la segunda ronda, el tono se ha incrementado un 30 % para que el ‘chirrido’ sea más fácil de escuchar. Preste atención al leve “silbido” que se eleva entre la estática de fondo: es el sonido del propio espacio-tiempo ondulándose. Observe cuánto más bajo es el ruido de fondo en la señal GW250114 en comparación con GW150914, lo que indica la drástica mejora en la sensibilidad de LIGO en la última década.
Crédito: LIGO/Derek Davis (URI)
El descubrimiento, posible gracias a la red de detectores LVK en Estados Unidos, Italia y Japón, no solo valida las teorías de Hawking y Kerr, sino que también subraya las inmensas mejoras tecnológicas en los instrumentos de detección de ondas gravitacionales. Este logro marca el inicio de una nueva era de astronomía de precisión y ofrece una visión sin precedentes de la naturaleza de los agujeros negros y las leyes fundamentales de la física.
Referencias
1.- A.G. Abac, et al 2025. GW250114: Testing Hawking’s Area Law and the Kerr Nature of Black Holes. Phys. Rev. Lett. 135, 111403. https://doi.org/10.1103/kw5g-d732
2.- Portal web LIGO. Ten Years Later, LIGO is a Black-Hole Hunting Machine. Septiembre de 2025. https://www.ligo.caltech.edu/LA/news/ligo20250910
