Denominada GW250114<\/strong> (en referencia a la fecha de su observaci\u00f3n), esta se\u00f1al de ondas gravitacionales ha permitido conocer con mayor precisi\u00f3n las masas y velocidades de rotaci\u00f3n de los agujeros negros iniciales<\/strong> y el resultante de su fusi\u00f3n. Adem\u00e1s, se ha logrado confirmar una de las m\u00e1s importantes predicciones de Stephen Hawking sobre el \u00e1rea de los agujeros negros. Es, hasta el momento, la se\u00f1al m\u00e1s n\u00edtida de la fusi\u00f3n de dos colosos c\u00f3smicos.<\/strong><\/p>\n
Los resultados del sensacional hallazgo han sido publicados en la revista Physical Review Letters<\/a>, en cuya redacci\u00f3n han participado m\u00e1s de 1\u00a0700 autores pertenecientes a 318 centros de investigaci\u00f3n<\/strong> y universidades de todo el mundo.<\/p>\n Pero \u00bfqu\u00e9 se\u00f1al se ha detectado? \u00bfQu\u00e9 son las ondas gravitacionales y c\u00f3mo se originan estas perturbaciones en el cosmos?<\/strong><\/p>\n Oscilaciones inferiores al tama\u00f1o de un \u00e1tomo<\/p>\n Cuando un astro masivo \u2013como los agujeros negros que se han detectado\u2013 presenta un movimiento de aceleraci\u00f3n, se generan unas perturbaciones caracter\u00edsticas que viajan por el universo a la velocidad de la luz, comprimiendo y estirando el espacio a su paso<\/strong>. El efecto ser\u00eda similar al de arrojar una piedra a un estanque, donde las ondas se propagan desde el punto de impacto hacia el exterior.<\/p>\n Estas ondas gravitacionales son consecuencia natural de la teor\u00eda de la relatividad general, aunque el mismo Einstein no cre\u00eda que fuera factible detectarlas debido a la extrema debilidad de estas ondulaciones.<\/strong><\/p>\n Incluso en eventos c\u00f3smicos tan violentos como la colisi\u00f3n de dos agujeros negros o estrellas de neutrones, la amplitud de las perturbaciones que alcanzar\u00edan la Tierra ser\u00eda mil veces menor que el tama\u00f1o de un prot\u00f3n<\/a>.<\/p>\n Habr\u00eda que esperar 100 a\u00f1os desde la predicci\u00f3n de Einstein<\/strong> para descubrir estos nuevos mensajeros en el cosmos, abriendo una nueva era en la observaci\u00f3n del universo.<\/p>\n Interferometr\u00eda \u00f3ptica por l\u00e1ser<\/p>\n No era tarea f\u00e1cil el hallazgo de estas \u00ednfimas perturbaciones del espacio-tiempo<\/strong>, ya que los investigadores necesitaban instrumentos capaces de detectar oscilaciones del tama\u00f1o del att\u00f3metro o de una trillon\u00e9sima parte del metro<\/a>.<\/p>\n \u00bfY c\u00f3mo se consigui\u00f3 semejante haza\u00f1a tecnol\u00f3gica, tan impensable en los a\u00f1os posteriores al desarrollo de la teor\u00eda de la relatividad general?<\/strong><\/p>\n La respuesta est\u00e1 en la interferometr\u00eda \u00f3ptica por l\u00e1ser, una t\u00e9cnica de medici\u00f3n ultraprecisa consistente en hacer superponer dos o m\u00e1s haces de luz para crear un patr\u00f3n t\u00edpico de m\u00e1ximos y m\u00ednimos. El an\u00e1lisis detallado<\/strong> de este patr\u00f3n interferencial permite determinar tama\u00f1os inferiores al de un \u00e1tomo.<\/p>\n El fundamento te\u00f3rico de la interferencia \u00f3ptica es f\u00e1cil de entender. Cuando las crestas de las ondas de un haz luminoso coinciden<\/strong> perfectamente con los valles del otro haz, se produce una interferencia destructiva total o m\u00ednimo. Por el contrario, cuando las crestas de un haz coinciden perfectamente con las del otro, se produce una interferencia constructiva total o m\u00e1ximo.<\/strong><\/p>\n A medida que las ondas se desplazan la una sobre la otra se genera un amplio abanico de interferencias, lo que se traduce en diferentes intensidades o brillos en el patr\u00f3n interferencial<\/strong>, desde los m\u00ednimos destructivos hasta los m\u00e1ximos constructivos.<\/p>\n Detectores de ondas gravitacionales<\/p>\n En base a este principio b\u00e1sico interferencial operan los detectores de ondas gravitacionales del mundo, entre los que destacan LIGO en Estados Unidos<\/strong> (con dos instrumentos id\u00e9nticos separados unos 3\u00a0000 kil\u00f3metros), VIRGO en Italia y KAGRA en Jap\u00f3n. Estos tres observatorios trabajan de forma conjunta (el consorcio LVK) y ha logrado identificar hasta la fecha unas 300 fusiones de agujeros negros.<\/p>\n Est\u00e1n construidos siguiendo el dise\u00f1o de un interfer\u00f3metro de Michelson<\/a>, donde cada haz l\u00e1ser recorre una determinada distancia o brazo antes de interferir y producir el correspondiente patr\u00f3n de m\u00e1ximos y m\u00ednimos<\/strong>. En el caso de LIGO, cada brazo tiene una longitud de unos 4 kil\u00f3metros.<\/p>\n Cuando una onda gravitacional incide desde la parte superior del interfer\u00f3metro, los brazos del dispositivo se estiran y contraen a su paso, produciendo variaciones del patr\u00f3n interferencial de m\u00e1ximos y m\u00ednimos<\/a>. Estas \u00ednfimas perturbaciones permiten el estudio de las se\u00f1ales de ondas gravitacionales, as\u00ed como de los eventos c\u00f3smicos que las originan.<\/p>\n GW250114, la se\u00f1al m\u00e1s potente<\/p>\n Diez a\u00f1os despu\u00e9s de la detecci\u00f3n de la primera se\u00f1al de ondas gravitacionales GW150914<\/a>, la instrumentaci\u00f3n mejorada de LIGO (incluyendo avances en ingenier\u00eda cu\u00e1ntica de precisi\u00f3n) ha permitido aumentar la sensibilidad del interfer\u00f3metro, reduciendo considerablemente el ruido de la se\u00f1al.<\/strong><\/p>\n En este sentido, la relaci\u00f3n se\u00f1al-ruido<\/strong> (o SNR por su siglas en ingl\u00e9s) de GW250114 es hasta tres veces mayor que la de GW150914, constituyendo la se\u00f1al de onda gravitacional m\u00e1s potente detectada hasta la fecha.<\/p>\n Como apunt\u00e1bamos al principio, un an\u00e1lisis exhaustivo de la se\u00f1al ha determinado que dos agujeros negros de entre 30 y 40 masas solares colisionaron a unos 1\u00a0300 millones de a\u00f1os luz de la Tierra<\/strong>. Este estudio previo a la fusi\u00f3n es de menor dificultad, ya que a medida que giran en espiral, los agujeros negros progenitores van perturbando el espacio-tiempo y generando ondas gravitacionales.<\/p>\n La verdadera dificultad radica una vez que se ha producido la fusi\u00f3n, pues la se\u00f1al no es tan clara. Durante esta nueva fase, conocida como fase de relajaci\u00f3n, el agujero negro resultante vibra como una campana golpeada<\/strong>, generando distintos modos de ondas gravitacionales.<\/p>\n En particular, los investigadores lograron identificar con seguridad dos modos de vibraci\u00f3n, permitiendo calcular la velocidad de rotaci\u00f3n y la masa del agujero negro final, la cual result\u00f3 ser de unas 63 masas solares.<\/strong><\/p>\n Animaci\u00f3n de una fusi\u00f3n de dos agujeros negros consistente con el evento de ondas gravitacionales GW250114. La primera parte del v\u00eddeo muestra la espiral y fusi\u00f3n de ambos agujeros negros, as\u00ed como la posterior fase de relajaci\u00f3n y los dos modos de vibraci\u00f3n identificados con seguridad. Cr\u00e9ditos: H. Pfeiffer, A. Buonanno (Max Planck Institute for Gravitational Physics), K. Mitman (Cornell University).El \u00e1rea de los agujeros negros nunca decrece<\/p>\n Una vez conocidas las masas y velocidades de rotaci\u00f3n de los agujeros negros, los investigadores son capaces de calcular el \u00e1rea de estos fascinantes objetos c\u00f3smicos. En el caso de la se\u00f1al GW250114, los an\u00e1lisis posteriores determinaron que los agujeros negros iniciales ten\u00edan una superficie total de 240\u00a0000 kil\u00f3metros cuadrados<\/strong> (aproximadamente el tama\u00f1o del Reino Unido), mientras que la superficie del agujero negro resultante result\u00f3 ser de unos 400\u00a0000 kil\u00f3metros cuadrados (casi el tama\u00f1o de Suecia).<\/p>\n Estos resultados son compatibles con el denominado \u201cteorema del \u00e1rea del agujero negro\u201d, una idea propuesta por Stephen Hawking en 1971<\/strong> que afirma que la superficie total de los agujeros negros no puede disminuir. Cuando los agujeros negros se fusionan, sus masas se combinan, aumentando su superficie.<\/p>\n En 2021 se realiz\u00f3 una comprobaci\u00f3n inicial empleando los datos de la primera se\u00f1al GW150914<\/a>, con un nivel de confianza del 95\u00a0%. Tras el an\u00e1lisis de la nueva se\u00f1al GW250114, dicho nivel ha alcanzado el 99,999\u00a0%,<\/strong> lo cual implica que ahora estamos mucho m\u00e1s seguros de que Stephen Hawking<\/strong> estaba en lo cierto.<\/p>\n Lamentablemente, el f\u00edsico brit\u00e1nico falleci\u00f3 en 2018, a\u00f1os antes de que su teorema del \u00e1rea de los agujeros negros fuera confirmado experimentalmente.<\/strong><\/p>\n Detectores de ondas gravitacionales en el espacio<\/p>\n En un futuro pr\u00f3ximo, la detecci\u00f3n de ondas gravitacionales de baja frecuencia<\/strong> (inaccesibles para los interfer\u00f3metros terrestres como LIGO) ser\u00e1 una prioridad en astrof\u00edsica, pues permitir\u00e1 descubrir sistemas binarios ultracompactos en nuestra galaxia o fusiones de agujeros negros supermasivos en los centros gal\u00e1cticos.<\/p>\n Para ello, las agencias espaciales NASA y ESA<\/strong> est\u00e1n llevando a cabo un proyecto conjunto para construir un interfer\u00f3metro en el espacio. Se llamar\u00e1 LISA (Laser Interferometer Space Antenna)<\/a> y constar\u00e1 de tres naves espaciales, orbitando a cinco millones de kil\u00f3metros entre s\u00ed y formando un tri\u00e1ngulo equil\u00e1tero.<\/p>\n LISA utilizar\u00e1 un interfer\u00f3metro l\u00e1ser<\/strong>, similar en principio a los detectores terrestres como LIGO, pero con brazos mucho mas largos para lograr la sensibilidad necesaria que permita detectar las ondas gravitacionales de baja frecuencia.<\/p>\n El 14 de septiembre de 2015 se abri\u00f3 una nueva ventana a la observaci\u00f3n del cosmos, y no cabe duda de que su futuro es muy prometedor.<\/strong> \u00d3scar del Barco Novillo<\/a>, Profesor asociado. Departamento de F\u00edsica (\u00e1rea de \u00d3ptica)., Universidad de Murcia<\/a><\/p>\n Este art\u00edculo fue publicado originalmente en The Conversation<\/a>. Lea el original<\/a>.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Oferta especial: Suscr\u00edbete por solo 1,5\u20ac al mes a la revista National Geographic. -64% de descuento. \u00a1Y recibe…\n","protected":false},"author":2,"featured_media":221770,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[81],"tags":[119,123,124,25,24,1408,448,1407,1409,117,121,122,23,118,120,226],"class_list":{"0":"post-221769","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-ciencia-y-tecnologia","8":"tag-ciencia","9":"tag-ciencia-y-tecnologia","10":"tag-cienciaytecnologia","11":"tag-es","12":"tag-espana","13":"tag-geographic","14":"tag-historia","15":"tag-national","16":"tag-naturaleza","17":"tag-science","18":"tag-science-and-technology","19":"tag-scienceandtechnology","20":"tag-spain","21":"tag-technology","22":"tag-tecnologia","23":"tag-viajes"},"share_on_mastodon":{"url":"https:\/\/pubeurope.com\/@es\/115503430103879601","error":""},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/221769","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=221769"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/221769\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/221770"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=221769"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=221769"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=221769"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}![\"Exploraci\u00f3n](\"https:\/\/www.europesays.com\/es\/wp-content\/uploads\/2025\/11\/exploracion-antartida-calentamiento_57dd267a_251105134928_800x800.webp.webp\")
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<\/a>Recreaci\u00f3n art\u00edstica de la producci\u00f3n de ondas gravitacionales al colisionar dos estrellas de neutrones. NASA, R. Hurt\/Caltech-JPL.CC BY<\/a><\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/www.europesays.com\/es\/wp-content\/uploads\/2025\/11\/file-20251102-56-rni9cp.jpg\")
<\/a>Patr\u00f3n anular resultante de las interferencias entre dos haces luminosos. Elaborado por el autor.CC BY<\/a><\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/www.europesays.com\/es\/wp-content\/uploads\/2025\/11\/file-20251102-56-9vk2s9.jpg\")
<\/a>Interferencias constructivas o m\u00e1ximos (izquierda) y destructivas o m\u00ednimos (derecha) como resultado de las interferencias entre dos ondas. Cr\u00e9dito: Caltech-JPL.CC BY<\/a><\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/www.europesays.com\/es\/wp-content\/uploads\/2025\/11\/file-20251102-56-kvo04e.jpg\")
<\/a>Ilustraci\u00f3n esquem\u00e1tica del detector de ondas gravitacionales LIGO basado en un interfer\u00f3metro de Michelson. Cuando un haz l\u00e1ser (1) incide sobre un espejo orientado a 45\u00ba (2), \u00e9ste se divide en otros dos haces, cada uno de los cu\u00e1les recorre un camino o brazo de longitud diferente. Una vez que cada haz es reflejado en su \u00faltimo espejo (3), regresan al espejo orientado (2), interfieren y generan el patr\u00f3n interferencial de m\u00e1ximos y m\u00ednimos en el fotodetector (4). Cr\u00e9ditos: Caltech\/MIT\/LIGO Lab.CC BY<\/a><\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/www.europesays.com\/es\/wp-content\/uploads\/2025\/11\/file-20251102-56-amibya.jpg\")
<\/a>Reducci\u00f3n del ruido de las se\u00f1ales de ondas gravitacionales en LIGO desde la primera detectada (GW150914, arriba) hasta la actual (GW250114, abajo). En ambos gr\u00e1ficos, la curva violeta representa los datos registrados por el dispositivo (combinando la se\u00f1al de ondas gravitacionales y el ruido del detector), mientras que la curva verde muestra el mejor ajuste compatible con las predicciones de la relatividad general. Cr\u00e9ditos: LIGO\/J. Tissino (GSSI)\/R. Hurt (Caltech-IPAC).CC BY<\/a>\u00bfqu\u00e9 informaci\u00f3n portaba esa n\u00edtida GW250114?<\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/www.europesays.com\/es\/wp-content\/uploads\/2025\/11\/file-20251102-56-qtescn.jpg\")
<\/a>Cuando dos agujeros negros se fusionan, el \u00e1rea del agujero negro final es mayor que la suma de las \u00e1reas de los agujeros negros progenitores. Cr\u00e9ditos: Caltech\/MIT\/LIGO Lab., Lucy Reading-Ikkanda\/Simons Foundation.CC BY<\/a><\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/www.europesays.com\/es\/wp-content\/uploads\/2025\/11\/file-20251102-56-4ecwd1.jpg\")
<\/a>Recreaci\u00f3n art\u00edstica del proyecto LISA, un gigantesco interfer\u00f3metro en el espacio formado por tres naves espaciales separadas millones de kil\u00f3metros entre s\u00ed. Su sensibilidad ser\u00e1 de tal magnitud que lograr\u00e1 identificar fusiones de agujeros negros supermasivos. Cr\u00e9dito: NASA.CC BY<\/a><\/p>\n![\"The](\"https:\/\/www.europesays.com\/es\/wp-content\/uploads\/2025\/11\/1762442356_847_count.gif\")
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