GW190521: una explosión formidable, ondas gravitacionales y agujeros negros

La semana pasada la colaboración LIGO confirmó la detección de un evento astronómico sin precedentes (GW190521): la formación de un agujero negro de 142 masas solares, o sea de "masa intermediaria". Esto ocurrió luego de la fusión de dos agujeros negros de "masa estelar" de 66 y 85 masas solares. Este descubrimiento abre nuevas pistas de investigación sobre la formación y evolución de estos fascinantes objetos en el Universo.

En particular, como lo muestra la imagen de acá abajo, LIGO detectó las ondas gravitacionales producidas durante la fusión de dos agujeros negros de masa estelar. Esta explosión cósmica liberó una cantidad de energía gigantesca. De hecho, sumando las masas de los objetos progenitores vemos que "faltan" 8 masas solares: 85+66 = 151 = 142+8 masas solares. Por lo tanto se estima que una energía equivalente a 8 masas solares fue liberada bajo forma de ondas gravitacionales, o sea deformaciones del espacio-tiempo. Esta explosión ocurrió a unos 5 giga-parsecs de distancia y las ondas llegaron a la Tierra luego de haber viajado durante unos 7.100 millones de años aproximadamente (tomando en cuenta la expansión del Universo).

Representación gráfica del evento GW190521
Crédito: LIGO/Caltech/MIT/R. Hurt (IPAC)

Quedan muchos aspectos por explorar sobre estos agujeros negros de "masa intermediaria". Por ejemplo, ¿son éstos los que luego forman los agujeros negros super-masivos de varios (cientos de) millones de masas solares? ¿Cuándo se formaron en el Universo? ¿Se pueden formar mediante otros procesos que no involucren la fusión de agujeros negros de masa estelar (por ejemplo explosión de estrellas super-masivas o colapso de una gran nube molecular)? En todo caso, ahora sabemos que estos objetos existen en el Universo y es probable que se descubran muchos más en los próximos años.