La UIB participa en el primer hallazgo de 'ondas directas' del horizonte de sucesos de un agujero negro

   PALMA, 25 Jun. (EUROPA PRESS) -

   Un estudio con participación del Instituto de Aplicaciones Computacionales de Código Comunitario (IAC3) de la Universitat de les Illes Balears presenta una nueva manera de estudiar el horizonte de sucesos de un agujero negro, el punto de no retorno a partir del cual nada puede escapar, ni tan siquiera la luz, debido a que la gravedad en su interior es extremadamente intensa.

   El estudio se ha publicado en la revista científica 'Nature' y ha contado con la participación de investigadores de la Australian National University, del ARC Center of Excellence for Gravitational Wave Discovery (OzGrav, Australia), el Perimeter Institute for Theoretical Physics (Canadá) y Caltech (Estados Unidos), según ha informado la UIB.

   El trabajo presenta por primera vez evidencias directas de un componente de la señal de ondas gravitacionales asociado a la fase de transición entre la colisión de dos agujeros negros y el asentamiento del remanente final.

    Este componente, identificado como 'ondas directas', contiene información física del agujero negro recién formado, en particular, relacionada con propiedades del horizonte de sucesos en el régimen dinámico inmediatamente posterior a la fusión.

UNA PREDICCIÓN TEÓRICA FINALMENTE OBSERVADA

   Las ondas gravitacionales emitidas durante la fusión de agujeros negros constituyen uno de los laboratorios más extremos para probar la relatividad general.

   Trabajos teóricos previos habían sugerido la posible existencia de una contribución adicional a la señal estándar de ringdown, asociada a la transición no estacionaria del espacio-tiempo tras la colisión. Sin embargo, este componente no se había identificado de forma concluyente en datos observacionales hasta ahora.

GW250114: UNA SEÑAL CLAVE DETECTADA POR LIGO

   El análisis del evento GW250114, detectado por la colaboración científica LIGO en enero de 2025, ha permitido aislar una estructura adicional en la señal de ondas gravitacionales compatible con esta fase intermedia.

   El componente observado se describe como una oscilación amortiguada, cuya frecuencia se relaciona con la rotación del horizonte del agujero negro final, mientras que su tasa de decaimiento refleja su gravedad superficial.

   Este resultado abre la posibilidad de acceder de manera directa a información dinámica del horizonte en formación, una región del espacio-tiempo hasta ahora inaccesible de manera observacional.

IMPLICACIONES PARA LA FÍSICA FUNDAMENTAL

   La identificación de estas 'ondas directas' proporciona una nueva herramienta para explorar la física de campos gravitacionales intensos y poner a prueba la relatividad general en condiciones extremas.

   Además, estos resultados refuerzan el papel de las fusiones de agujeros negros como laboratorio natural para estudiar la conexión entre relatividad general y física cuántica, uno de los grandes retos de la física teórica contemporánea.

CONTRIBUCIÓN DEL IAC3-UIB

   El trabajo ha contado con la participación de la doctora Ornella Juliana Piccinni, investigadora Ramón y Cajal del IAC3-UIB y miembro del grupo de investigación de Física Gravitacional: Teoría y Observación (Gravity), quien contribuyó al desarrollo del análisis de la señal de ondas gravitacionales del evento GW250114, en particular en aspectos relacionados con técnicas de tratamiento de la señal y discusiones sobre la interpretación de los resultados.

   Según ha explicado, la identificación de este componente abre una ventana directa al estudio del horizonte de sucesos (el punto de no retorno de un agujero negro) y aporta información que hasta ahora no había podido obtenerse a partir de observaciones reales de ondas gravitacionales.

    A largo plazo, ha añadido, esto abre una vía nueva para estudiar la física de los agujeros negros en una zona extremadamente intensa del espacio-tiempo, que podría ser clave para conectar la relatividad general con la física cuántica.