Agujero negro emitiendo plasma luego de tragar una estrella.
Crédito: Caltech/R. Hurt (IPAC).

En la actualidad, la humanidad ha retomado sus intentos de conocer el espacio. Sin embargo, en su infinidad, este sigue ofreciéndonos muchas más interrogantes que respuestas. Por esto, cada oportunidad para poder comprenderlo un poco más se vuelve preciosa. Como un ejemplo de esto, tenemos la recién ubicada evidencia de que el choque de dos agujeros negros podría producir luz.

Hasta el momento, se creía que las únicas emisiones de “luz” que podían partir de un hoyo negro eran aquellas originarias del plasma que el agujero expulsa cuando está consumiendo otro objeto celeste. En estos casos, la presión y la velocidad a la que las partículas son expulsadas con las que causan el efecto de luminosidad.

Ahora, después de estudiar un choque de agujeros negros ocurrido hace dos años, la ciencia ha notado que de esta colisión nació mucho más de lo que esperábamos. Para demostrarlo, Matthew Graham y sus colegas del Instituto de Tecnología de California han planteado una nueva hipótesis que explica la relación entre la colisión y un evento particular que ocurrió poco después de ella.

El origen de la hipótesis

La hipótesis que se planteó recientemente en Physical Review Letters nació de la observación de la colisión de dos agujeros negros años atrás. Esta fue registrada por el Observatorio de Ondas Gravitacionales con Interferómetro Láser (LIGO, según sus siglas en inglés).

Con base en sus datos, Graham se preguntó lo siguiente: “¿y si la fusión de agujeros negros se diera dentro de un quásar?”. Este último es básicamente la denominación que se le da a los agujeros negros supermasivos que, además, están rodeados de un “disco de acreción” –compuesto por gas y polvo– al que activamente absorben e iluminan por la fuerza de su presión.

Según Graham, el choque de agujeros negros del 2019 pudo haberse dado dentro de un quásar y, por consiguiente, haber generado luz. Sin embargo, no fue sino hasta este 2021 cuando finalmente pudo encontrar un modo de corroborar sus afirmaciones.

Así se ubicó la primera evidencia de que el choque de agujeros negros puede producir luz

Luz emitida durante el choque de dos agujeros negros.
Crédito: M. Kornmesser/ESO.

Con la finalidad de comprobar si el choque de agujeros negros del 2019 había producido luz, Graham examinó los datos del Zwicky Transient Facility (ZTF) de California. Gracias a ellos, pudo identificar una emisión de luz particular que se dio en el espacio y que coincidió con las alertas emitidas por LIGO. Específicamente, el evento que identificaron fue una “llamarada de quásar” que coincidía con los planteamientos de la hipótesis de Graham.

El detalle que hizo dudar a los científicos

Ahora, a pesar de que las medidas coincidían, la región del espacio y también el tipo de fenómeno esperado, los tiempos descolocaron un poco a los investigadores. Según parece, la emisión de luz se dio 35 días después de que el choque entre los agujeros negros tuviera lugar.

Debido a esta separación temporal, se dudó en un principio que ambos fenómenos estuvieran relacionados. Sin embargo, Graham y sus colegas consideran que el retraso se debió a su paso natural y dispersión por el disco de acreción opaco del quásar. De allí que la luz demorara más de lo esperado en manifestarse.

En busca de confirmación

Con esta primera evidencia, se abre una nueva posibilidad en el campo de investigación científica. Sin embargo, aún no es suficiente para hacer una afirmación con todas las bases.

Según los cálculos de los investigadores, de acá a un año y medio o dos años, otro evento de choque de agujeros negros y emisión de luz debería darse en el quásar identificado. En caso de que esto ocurra tal cual –en lugar de solo la fusión de hoyos negros– entonces se habrán comprobado las evidencias que demuestran que los agujeros negros también son capaces de producir luz y nacer de ella.

Referencia:

Candidate Electromagnetic Counterpart to the Binary Black Hole Merger Gravitational-Wave Event S190521g: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.124.251102