«Réquiem» por dos agujeros negros

Los agujeros negros son regiones del espacio en las que la gravedad es tan fuerte que no permite que se escape la luz. Cuando están aislados, son objetos completamente oscuros que no emiten ningún tipo de radiación. Sin embargo, aquellos que se deforman por la presencia cercana de otro —o una colisión— emiten ondas gravitacionales.

Las ondas gravitacionales, predichas por Albert Einstein hace casi un siglo, son ondulaciones en el tejido del espacio-tiempo que se mueven a la velocidad de la luz y son muy difíciles de detectar. Su observación, de momento, siempre ha sido indirecta e inferida de la pérdida de energía de los sistemas estudiados.

En la actualidad se están construyendo interferómetros láser de gran tamaño para detectar las ondas gravitacionales que surjan de la colisión entre dos agujeros negros u otros eventos cósmicos. Estos instrumentos son sensibles a las ondulaciones del espacio-tiempo en un rango de frecuencias similar al de las ondas sonoras .

Dos agujeros negros que orbitan uno alrededor del otro emiten ondas gravitacionales y pierden energía en el proceso. Cada vez se acercan más hasta que colisionan y forman uno nuevo, completamente deformado. Y éste emite todo un rango de notas diferentes , parecidas a las de una campana, mientras que los estables solo «tocan» una.

En el caso de los agujeros negros, la frecuencia de cada nota y la velocidad a la que decaen depende de dos parámetros: su masa y lo rápido que rota . Por eso los científicos creen que si se detectan las ondulaciones y pueden medir sus frecuencias podrán deducir su masa y velocidad de rotación.

Los investigadores utilizaron el superordenador ARCCA para realizar un gran número de simulaciones de dos agujeros negros colisionando, y descubrieron que las diferentes «notas musicales» podían dar aún más información .

«Comparando la intensidad de los distintos sonidos es posible, no sólo saber cómo es el agujero negro resultante, sino también cómo son los dos agujeros negros originales que colisionaron», explicó Ioannis Kamaretsos, responsabel de las simulaciones por ordenador. «Si la teoría de la Relatividad General es correcta es posible que podamos aclarar cómo han afectado a la evolución de las galaxias los agujeros negros supermasivos de su interior».

Aunque los resultados de la investigación son prometedores, los científicos todavía esperan contrastar sus resultados con los que puedan obtener con los nuevos detectores en construcción . «Los detectores avanzados todavía están construyéndose, pero nos permitirán poner a prueba nuestras predicciones durante la próxima década», explicó B. Sathyaprakash, coautor del trabajo.