Físicos detectan el zumbido de un agujero negro naciente

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Físicos detectan el zumbido de un agujero negro naciente
Agujero negro – CC0 PUBLIC DOMAIN

 

Físicos han logrado «escuchar» el zumbido inicial de un agujero negro, y revelar que el patrón de este sonido, predice la masa y el espín del agujero negro, corroborado con las ecuaciones de Einstein.

Si la hipotesis de la relatividad general de Albert Einstein es cierta, por lo tanto un agujero negro, nacido de los choques cósmicamente temblorosas de dos agujeros negros masivos, debería «sonar» después, produciendo ondas gravitacionales muy parecidas a las campanas golpeadas reverberan las ondas sonoras. Einstein predijo que el tono y la desintegración particulares de estas ondas gravitacionales deberían ser una firma directa de la masa y el espín del agujero negro recién formado.

Los descubrimientos, publicados este 11 de septiembre en Physical Review Letters, además favorecen el plan de que los agujeros negros no tienen cualquier tipo de «cabello», una metáfora que alude a el plan de que los agujeros negros, según la hipotesis de Einstein, deberían exhibir solo tres propiedades observables: masa, espín y carga eléctrica. Todas las demás propiedades, que el físico John Wheeler denominó «cabello», deberían ser tragadas por el agujero negro en sí, y por lo tanto no serían observables.

Los descubrimientos del equipo apoyan el plan de que los agujeros negros carecen, de hecho, de pelo. Los expertos pudieron identificar el patrón del sonido de un agujero negro y, utilizando las ecuaciones de Einstein, calcularon la masa y el espín que debería tener el agujero negro, dado su patrón de sonido. Estos cálculos coincidieron con las mediciones de la masa y el espín del agujero negro realizados previamente por diferentes.

Si los cálculos del equipo se desviaran significativamente de las mediciones, habría sugerido que el sonido del agujero negro codifica propiedades diferentes de la masa, el giro y la carga eléctrica, evidencia tentadora de la física más allá de lo que la hipotesis de Einstein puede aclarar. Pero resulta que el patrón de timbre del agujero negro es una firma directa de su masa y giro, lo que respalda la noción de que los agujeros negros son gigantes calvos, que no tienen propiedades misteriosas y parecidas a pelos.

«Todos esperamos que la relatividad general sea correcta, pero esta es la primera vez que lo confirmamos de esta forma», dice el creador principal del ensayo, Maximiliano Isi, miembro de la NASA Einstein en el Instituto Kavli de Astrofísica e Investigación Espacial del MIT. «Esta es la primera medición experimental que logra probar directamente el teorema de no pelo. No significa que los agujeros negros no puedan tener cabello. Significa que la imagen de los agujeros negros sin cabello dura un día más».

La hipotesis de la relatividad general de Einstein predice que el tono y la descomposición de las ondas gravitacionales de un agujero negro deberían ser un producto directo de su masa y espín. Es decir, un agujero negro de una masa y espín determinados solo pueden producir tonos de cierto tono y decadencia. Como evidencia de la hipotesis de Einstein, el equipo utilizó las ecuaciones de la relatividad general para calcular la masa y el espín del agujero negro recién formado, dado el tono y la descomposición de los dos tonos que detectaron, informa Phys.org.

Encontraron que sus cálculos coincidían con las mediciones de la masa y el espín del agujero negro previamente realizados por diferentes. Isi dice que los resultados demuestran que los expertos pueden, de hecho, usar las partes más fuertes y detectables de una señal de onda gravitacional para discernir el sonido de un nuevo agujero negro, donde anteriormente, los investigadores asumían que este sonido solo podía detectarse dentro del extremo más débil de la señal de onda gravitacional, y solo con instrumentos demasiado más delicados que los que existen hoy en dia.

«Esto es emocionante para la comunidad porque muestra que este tipo de investigaciones son posibles actualmente, no en 20 años«, dice Isi.

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