Predicen la colisión inminente de dos agujeros negros supermasivos cercanos a la Tierra

Si finalmente la colisión se produce, sería de gran importancia para la astronomía, ya que los científicos podrían observar de cerca, y por primera vez, un mecanismo que se conoce desde hace mucho tiempo pero que nadie ha presenciado aún. El resultado del poderoso encuentro sería un agujero negro mayor, y confirmaría algunas de las hipótesis sobre el crecimiento de estos oscuros y enormes objetos espaciales. La colisión, además, podría desencadenar una 'explosión de luz' en todo el espectro electromagnético, y enviar una oleada de neutrinos que revelarían detalles íntimos del evento.

El hallazgo, llevado a cabo por astrónomos chinos, se publicó hace unos días en el servidor de preimpresiones arXiv, y desde ese mismo momento ha suscitado el interés de científicos de todo el mundo, ansiosos por confirmar las tentadoras señales. En palabras de Huan Yang, del Perimeter Institute en Canadá y coautor del estudio, «hemos visto a otros equipos actuar bastante rápido».

Con todo, la predicción podría no ser más que un espejismo. De hecho, no está del todo claro que la galaxia en cuestión tenga dos agujeros negros en su centro, en lugar de solo uno. Se sabe que la mayor parte de las galaxias albergan en sus corazones agujeros negros supermasivos, pero los teóricos desconocen cómo pueden llegar a crecer tanto. Algunos han sido capaces incluso de alcanzar masas de decenas de miles de millones de soles, y los científicos tratan de averiguar cuáles son los mecanismos que permiten estos crecimientos.

Se sabe que muchos de estos agujeros negros absorben el material que los rodea, polvo, gas y estrellas cercanas, pero ese 'goteo' de materia no es suficiente para explicar su volumen. Se cree también que podrían crecer a base de fusiones, ya que cuando dos galaxias chocan, sus respectivos agujeros negros se 'capturan' gravitacionalmente y empiezan una danza en espiral que termina uniéndolos en uno solo.

Pero no resulta fácil detectar estas 'parejas' de agujeros negros en el centro de una única galaxia. Los telescopios de rayos X han encontrado ya un puñado de galaxias con dos fuentes centrales, separadas y brillantes, pero la distancia entre ellas es de varios cientos de años luz y una supuesta colisión tardaría varios miles de millones de años en producirse. Y cuando están más cerca, resulta prácticamente imposible separar la luz de ambos para distinguirlos individualmente.

Sin embargo, algunas de estas galaxias de núcleo activo se atenúan y se iluminan con regularidad, lo que se interpreta como una señal de que albergan pares de agujeros negros que se orbitan entre sí y que regularmente agitan y calientan el material circundante. Lo malo es que algunas de estas oscilaciones periódicas se han ido desvaneciendo, lo que pone en duda la explicación.

Sin embargo, en los datos del telescopio californiano ZTF (Zwicky Transient Facility), un equipo de investigadores dirigido por Ning Yang, de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China, tropezó con uno de estos núcleos galácticos de brillo periódico llamado SDSSJ1430+2303. «Mi primer instinto -dice Yang- fue que debía estar relacionado con un par de agujeros negros supermasivos».

Pero los investigadores encontraron algo más: una tendencia que interpretan como un par de enormes agujeros negros acercándose a una fusión. Y es que los ciclos de atenuación y brillo se han ido acortando, pasando de 1 año a solo 1 mes en el espacio de 3 años. Lo cual sugiere fuertemente que, si hay dos agujeros negros orbitándose, ambos se estaban acercando rápidamente.

Para estar más seguros, Yang y su equipo confirmaron la oscilación de un mes con el Observatorio Neil Gehrels Swift de la NASA. Si la tendencia decreciente continúa, los agujeros negros, que según los investigadores están ya a la misma distancia que el Sol de Plutón, se fusionarán de forma inminente, durante los próximos entre 100 y 300 días.

Si la fusión efectivamente sucede, será una fiesta para los astrónomos que estén observando el evento. Y aunque nadie sabe exactamente qué esperar, podría haber un gran estallido en todo el espectro electromagnético, desde los rayos gamma hasta la radio, que sería detectado por una multitud de telescopios. Algunos también predicen una auténtica avalancha de neutrinos, partículas prácticamente sin masa y que atraviesan la materia limpiamente, como si no existiera, pero que podrían ser vistos por el detector especializado IceCube, en el Polo Sur. Otros, finalmente, piensan que no habrá explosión electromagnética, sino un simple 'gemido, mucho menos espectacular'. Las posibilidades, pues, están abiertas ante un fenómeno extremadamente violento pero que nadie ha presenciado hasta ahora.

La única certeza es que la colisión producirá una oleada de ondas gravitacionales, aunque probablemente en una frecuencia demasiado baja como para ser medida por los actuales detectores. Algunos investigadores también han expresado su desconfianza sobre que el evento llegue a producirse, y alegan que Jiang y su equipo han basado su predicción en solo un puñado de ciclos, lo que podría ser insuficiente.

Afortunadamente, en esta ocasión no tendremos que esperar miles o millones de años para comprobarlo, sino apenas unos meses. Nuevas observaciones durante las próximas semanas deberían mostrar si la oscilación en el brillo del núcleo galáctico se sigue produciendo cada vez más rápido, lo que indicaría que los agujeros negros se siguen acercando.

En otras palabras, hay que aprovechar al máximo este momento para averiguar todo lo que se pueda sobre una posible fusión que, según los científicos, solo tiene una posibilidad entre 10.000 de producirse tan cerca de la Tierra. Lo raro, dicen los investigadores, a veces sucede, y desde luego merece la pena mantener los ojos abiertos durante unos meses...