{"id":20887,"date":"2025-07-14T09:37:08","date_gmt":"2025-07-14T07:37:08","guid":{"rendered":"https:\/\/igfae.usc.es\/igfae\/gw231123\/"},"modified":"2025-08-19T14:28:09","modified_gmt":"2025-08-19T12:28:09","slug":"gw231123","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/igfae.usc.es\/igfae\/es\/gw231123\/","title":{"rendered":"Agujeros negros chocando al l\u00edmite de la relatividad de Einstein: un hallazgo r\u00e9cord con protagonismo del IGFAE"},"content":{"rendered":"

El 23 de noviembre de 2023, despu\u00e9s de millones de a\u00f1os de viaje a trav\u00e9s del universo, una se\u00f1al en forma de ondas gravitacionales lleg\u00f3 a la Tierra. La detectaron al mismo tiempo los observatorios de Hanford y Livingston, separados por m\u00e1s de 3.000 kil\u00f3metros de distancia en los Estados Unidos. Pero esta se\u00f1al, bautizada como GW231123<\/strong>, no era una m\u00e1s: estaba causada por la colisi\u00f3n de agujeros negros m\u00e1s brutal que la humanidad ha podido observar hasta ahora.<\/p>\n

Este lunes, despu\u00e9s de casi dos a\u00f1os de an\u00e1lisis, la colaboraci\u00f3n LIGO, en la que participa el Instituto Galego de F\u00edsica de Altas Enerx\u00edas (IGFAE), junto a las colaboraciones Virgo y KAGRA, ha anunciado el hallazgo de este fen\u00f3meno c\u00f3smico \u201cde r\u00e9cord\u201d<\/a>. El resultado de esta fusi\u00f3n de dos agujeros negros, de unas 100 y 140 veces la masa de nuestro Sol, es un objeto de 240 masas solares. Las caracter\u00edsticas de este evento lo sit\u00faan cerca de los l\u00edmites de lo permitido por la teor\u00eda de la relatividad general de Einstein.<\/p>\n

\u201cEsta es la fusi\u00f3n de agujeros negros m\u00e1s masiva que hemos detectado mediante ondas gravitacionales, y su interpretaci\u00f3n supone a la vez una gran pista y un gran desaf\u00edo para nuestro entendimiento de los procesos de formaci\u00f3n de agujeros negros\u201d, afirma el Dr. Juan Calder\u00f3n Bustillo, investigador Ram\u00f3n y Cajal en el IGFAE, centro mixto de la Universidade de Santiago de Compostela y la Xunta de Galicia.<\/p>\n

Hasta ahora se hab\u00edan observado aproximadamente 100 fusiones de agujeros negros mediante ondas gravitacionales. La mayor hab\u00eda sido la conocida como \u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0fuente GW190521 \u2013 descubierta en 2019 \u2013, con una masa total mucho menor: “solo” 140 veces la del Sol, cuyo an\u00e1lisis coordin\u00f3 Calder\u00f3n Bustillo. \u201c\u00a1Ahora hemos batido nuestro r\u00e9cord, casi doblando la masa!\u201d, destaca.<\/p>\n

Una t\u00e9cnica del IGFAE para estudiar generaciones de agujeros negros<\/strong><\/h4>\n

Adem\u00e1s de su enorme masa, estos dos agujeros negros rotan sobre s\u00ed mismos a gran velocidad. Estos dos aspectos convierten a esta se\u00f1al en un desaf\u00edo \u00fanico para su interpretaci\u00f3n y sugiere una historia de formaci\u00f3n compleja.<\/p>\n

\u201cEn principio, tales agujeros negros no deber\u00edan de poder formarse mediante el colapso de estrellas al final de sus vidas. Por lo tanto, es posible que estos dos agujeros negros procedan de sucesivas fusiones previas de agujeros negros m\u00e1s peque\u00f1os\u201d, apunta Juan Calder\u00f3n Bustillo. Aqu\u00ed yace una de las principales contribuciones del IGFAE a este descubrimiento, a trav\u00e9s de t\u00e9cnicas desarrolladas por el equipo del Instituto, y que se han utilizado en estudios recientes para entender el origen de estos eventos.<\/a><\/p>\n

\u201cCon estas t\u00e9cnicas hemos podido reconstru\u00edr la genealog\u00eda de estos agujeros negros. Hemos encontrado que es muy probable que el mayor de ellos sea un agujero negro de \u2018tercera\u2019 generaci\u00f3n. Es decir, en el mejor de los casos ser\u00edan sus \u201cabuelos\u201d los que se habr\u00edan podido formar mediante colapso estelar.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Al l\u00edmite de la relatividad general y de los sistemas de detecci\u00f3n<\/strong><\/h4>\n

La gran masa y la r\u00e1pida rotaci\u00f3n de los agujeros negros en la se\u00f1al GW231123 llevan al l\u00edmite tanto los algoritmos que se utilizan para la detecci\u00f3n de ondas gravitacionales como los modelos te\u00f3ricos que permiten su interpretaci\u00f3n. Detectar sistemas tan masivos requiere de complejas t\u00e9cnicas cuyo desarrollo ha liderado el IGFAE durante el \u00faltimo lustro.<\/p>\n

\u201cLas se\u00f1ales de sistemas como GW231123 son extremadamente cortas, f\u00e1cilmente confundibles con se\u00f1ales artificiales que contaminan continuamente nuestros detectores\u201d, explica el Dr. Thomas Dent, Investigador Distinguido en el IGFAE desde 2018 y fundador del programa de investigaci\u00f3n en ondas gravitacionales.<\/p>\n

\u201cUna de nuestras principales l\u00edneas de trabajo es el desarrollo de complejas t\u00e9cnicas que permiten descartar se\u00f1ales artificiales. Esto nos permite optimizar la sensibilidad de nuestros sistemas de detecci\u00f3n\u201d, afirma Dent. \u201cDe hecho el sistema PyCBC, que desarrollamos aqu\u00ed, fue el que proporcion\u00f3 lo que llamamos la \u201calerta r\u00e1pida\u201d de que hab\u00edamos detectado algo\u201d. Finalmente, extraer informaci\u00f3n precisa de la se\u00f1al requiri\u00f3 del uso de modelos te\u00f3ricos que recogiesen la compleja din\u00e1mica de agujeros negros con gran rotaci\u00f3n.<\/p>\n

En el futuro, el equipo del IGFAE continuar\u00e1 refinando sus an\u00e1lisis y mejorando los modelos utilizados para interpretar este tipo de eventos extremos. \u201cLlevar\u00e1 a\u00f1os conocer la verdadera naturaleza de este tipo de fuentes\u201d avanzan Juan Calder\u00f3n Bustillo y Thomas Dent.<\/p>\n

\u201cSe sabe que este tipo de se\u00f1ales suele ofrecer varias posibles interpretaciones. Si bien la m\u00e1s probable parece la fusi\u00f3n de dos agujeros negros en una \u00f3rbita circular que \u2018oscila\u2019, futuros estudios podr\u00edan revelar que en realidad se trata de una \u00f3rbita exc\u00e9ntrica o \u2013 como ya se ha propuesto en el pasado \u2013 quiz\u00e1s estemos viendo algo m\u00e1s all\u00e1 de los agujeros negros\u201d, a\u00f1aden ambos.<\/p>\n

Concluye Thomas Dent que, \u201cadem\u00e1s de los desarrollos te\u00f3ricos necesarios, la acumulaci\u00f3n de m\u00e1s observaciones de este estilo nos permitir\u00e1 investigar con mucho m\u00e1s detalle el c\u00f3mo llegan a formarse estos agujeros negros y el c\u00f3mo funcionan las estrellas que en alg\u00fan momento murieron para darles vida a ellos, o a sus antepasados\u201d.<\/p>\n

Las ondas gravitacionales y el papel del IGFAE en LIGO<\/strong><\/h4>\n

Las ondas gravitacionales son ondulaciones en el tejido espaciotemporal que viajan a la velocidad de la luz, y que se producen a consecuencia de los eventos m\u00e1s violentos del Universo, como las fusiones de agujeros negros o las explosiones de estrellas (supernovas). Fueron postuladas te\u00f3ricamente por Albert Einstein hace m\u00e1s de 100 a\u00f1os, pero no se pudieron observar directamente hasta el a\u00f1o 2015, cuando lo logr\u00f3 la colaboraci\u00f3n LIGO.<\/p>\n

Este hallazgo supuso uno de los grandes hitos de la f\u00edsica de las \u00faltimas d\u00e9cadas. Tres de los principales art\u00edfices de este descubrimiento (Kip Thorne<\/a>, Barry C. Barish y Rainer Weiss), recibieron el premio Nobel de F\u00edsica en 2017, entre otros muchos reconocimientos.<\/p>\n

Despu\u00e9s de la acreditaci\u00f3n como Unidad de Excelencia Mar\u00eda de Maeztu, en 2017, se identific\u00f3 el gran potencial de la l\u00ednea de investigaci\u00f3n de ondas gravitacionales<\/a>. La apuesta por esta disciplina hizo posible que el IGFAE se incorporase en octubre de 2018 a LIGO, donde ocupa posiciones de relevancia dentro de este experimento, en el que participan m\u00e1s de 1.500 personas de todo el mundo.<\/p>\n

Sobre el IGFAE<\/strong><\/h5>\n

El Instituto Galego de F\u00edsica de Altas Enerx\u00edas (IGFAE) es un centro de investigaci\u00f3n creado en 1999 por la Universidad de Santiago de Compostela y la Xunta de Galicia. Su misi\u00f3n es coordinar y promover la investigaci\u00f3n cient\u00edfica y t\u00e9cnica en f\u00edsica de altas energ\u00edas, f\u00edsica de part\u00edculas y f\u00edsica nuclear, as\u00ed como en campos relacionados como la astrof\u00edsica, la f\u00edsica m\u00e9dica y la instrumentaci\u00f3n. El instituto cuenta con alrededor de 140 miembros que participan en importantes instalaciones experimentales como el CERN, el Observatorio Pierre Auger, LIGO y GSI\/FAIR, entre otras.<\/p>\n

El IGFAE ha sido acreditado como Unidad de Excelencia Mar\u00eda de Maeztu por la Agencia Estatal de Investigaci\u00f3n del Gobierno espa\u00f1ol. Tambi\u00e9n forma parte de la red CIGUS de la Xunta de Galicia, que acredita la calidad y el impacto de su investigaci\u00f3n. El centro est\u00e1 cofinanciado por la Uni\u00f3n Europea a trav\u00e9s del Programa Galicia Feder 2021-2027.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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