Un nuevo estudio ha resuelto uno de los mayores enigmas recientes de la astrofísica: el origen de los dos agujeros negros “imposibles” que protagonizaron la fusión GW231123, el evento más masivo de este tipo jamás observado. Hasta ahora, se creía que objetos de ese tamaño no podían existir en la naturaleza.
La razón es que las estrellas extremadamente masivas, que deberían dejar agujeros negros de entre 70 y 140 masas solares suelen explotar de forma tan violenta que no dejan ningún remanente.
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Ese rango se conoce como “brecha de masas”, sin embargo, la señal detectada en noviembre de 2023 reveló que dos gigantes de unas 100 y 130 masas solares habían colisionado a más de 2.000 millones de años luz de la Tierra.
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Un comportamiento estelar inesperado
La clave del misterio, según el equipo liderado por el astrofísico Ore Gottlieb, está en el comportamiento de estrellas muy masivas que giran rápidamente y poseen fuertes campos magnéticos.
En nuevas simulaciones tridimensionales, los investigadores siguieron la evolución de una estrella con un núcleo de helio de 250 veces la masa del Sol desde su colapso hasta el nacimiento del agujero negro.
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A diferencia de lo que planteaban modelos anteriores, el colapso no ocurre como un derrumbe uniforme. La rotación acelerada produce un disco de acreción alrededor del agujero negro recién formado. Desde ahí, los campos magnéticos generan potentes chorros de material que expulsan hacia el espacio buena parte de la estrella.
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El resultado: el agujero negro final no puede absorber todo el material y su masa se reduce lo suficiente como para ubicarse dentro de la “brecha” donde, en teoría, no deberían existir.
Gottlieb explica que este mecanismo también establece un vínculo entre la masa y la velocidad de giro del agujero negro: campos magnéticos más fuertes extraen más momento angular y expulsan más material, dando lugar a objetos menos masivos y más lentos; campos más débiles producen agujeros negros más grandes y de rotación extrema.
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Un solo telescopio logra una imagen sorprendentemente nítida de una estrella cercana
Esta relación coincide con las propiedades de los dos objetos que chocaron en GW231123.
Las fusiones de agujeros negros se han convertido en herramientas esenciales para estudiar el universo.
Los detectores de ondas gravitacionales permiten observar regiones donde la gravedad es tan intensa que ni la luz puede escapar. A partir de la forma de la señal, los científicos reconstruyen la historia de los objetos que colisionan. (I)
