Tras la pista de una inédita
fusión de agujeros negros
Por: Phys.org.
13 de marzo de 2026
Ilustración artística de dos agujeros negros fusionándose en un disco de acreción y lanzando un chorro. Crédito de la imagen: Shu-Rui Zhang.
Un equipo internacional de China e Italia ha informado de un posible fenómeno cósmico similar al histórico descubrimiento multimensajero de 2017. En noviembre de 2024, los observatorios LIGO-Virgo-KAGRA detectaron ondas gravitacionales procedentes de la fusión de un sistema binario de agujeros negros, denominado S241125n. Sorprendentemente, apenas unos segundos después, los satélites registraron una breve ráfaga de rayos gamma (GRB) procedente de la misma región del cielo.
Por lo general, no se espera que la fusión de agujeros negros binarios produzca contrapartes electromagnéticas. S241125n podría ser un evento de ondas gravitacionales muy raro que se ha vinculado a un estallido de rayos gamma en múltiples longitudes de onda, extendiendo la astronomía multimensajero a un nuevo ámbito. Si bien la asociación aún no es definitiva y requerirá un seguimiento adicional, la probabilidad de una coincidencia casual parece baja, lo que hace que el resultado sea estadísticamente interesante, aunque exige cautela.
Aproximadamente 11 segundos después de la señal de ondas gravitacionales, el observatorio Swift de la NASA detectó un estallido de rayos gamma corto en la misma región del cielo, y poco después, el nuevo satélite Einstein Probe de China detectó un resplandor de rayos X en esa zona. Curiosamente, la energía total, la luminosidad y la duración de esta fuente son similares a las de un GRB corto típico. Sin embargo, los índices de fotones difieren de los de un GRB típico. El índice de fotones de la emisión inmediata es más suave que el típico, mientras que el del resplandor posterior es más duro. Esto sugiere que esta fuente podría tener un mecanismo de radiación especial o un efecto de propagación diferente.
Un aspecto sorprendente de S241125n es su enorme distancia, las ondas gravitacionales viajaron aproximadamente 4200 millones de años luz para llegar a la Tierra (corrimiento al rojo z ≈ 0,73), lo que significa que esta colisión ocurrió cuando el Universo era considerablemente más joven. Los agujeros negros involucrados eran inusualmente masivos. Los análisis sugieren que la pareja de agujeros negros en fusión tenía una masa combinada muy superior a 100 veces la masa solar, lo que los sitúa entre las fusiones de agujeros negros de mayor masa estelar registradas.
En comparación, la mayoría de las fusiones de agujeros negros observadas por LIGO implican masas totales de unas pocas decenas de masas solares. Una fusión tan masiva es rara e intrigante, ya que sugiere que cada agujero negro podría haberse formado a partir de fusiones anteriores o procesos de formación exóticos. La detección de una fusión de alta masa a z ~0,73 también sugiere que estos eventos pueden observarse a grandes distancias. “Escuchar” fusiones de agujeros negros a miles de millones de años luz de distancia y posiblemente ver un destello proveniente de ellas es un logro extraordinario de la astrofísica moderna.
Según el modelo del equipo, cuando los agujeros negros se fusionaron, el agujero negro recién formado recibió un potente impulso (velocidad de retroceso) debido a la emisión asimétrica de ondas gravitacionales. Este agujero negro impulsado, que ahora se desplaza a través del gas circundante, engulliría rápidamente el material a su paso. La tasa de acreción podría ser hiper-Eddington, superando con creces el límite normal al que un agujero negro puede consumir materia de forma constante.
Si se confirma esta asociación entre ondas gravitacionales y estallidos de rayos gamma, se inaugurará una nueva era en la exploración de fusiones de agujeros negros mediante la observación directa e indirecta. Hasta ahora, las fusiones de agujeros negros binarios solo se habían detectado mediante ondas gravitacionales; S241125n sugiere que, bajo ciertas condiciones, también pueden observarse (en luz de alta energía).
Esto brindaría valiosas oportunidades para estudiar las condiciones ambientales alrededor de los agujeros negros en fusión y la física de la formación de chorros en medios densos. Esta medición dual podría incluso refinar nuestras estimaciones de la expansión cósmica, utilizando el evento como un indicador de distancia de ondas gravitacionales (un indicador de distancia) con un corrimiento al rojo de la galaxia anfitriona identificado.
Fuente:
https://phys.org/news/2026-03-solar-mass-black-hole-merger.html