¿Hay dos agujeros negros a punto de colisionar?

Especial para EL DIA
de National Geographic

El choque de dos agujeros negros gigantes es la colisión más titánica que puede imaginar un astrónomo.

Nunca nadie lo vio, pero de ser correcto un nuevo informe publicado en Astrophysical Journal Letters, no habría que esperar demasiado.

Según los autores, una luz rítmicamente titilante cerca del borde del universo observable delata la presencia de dos enormes agujeros negros, que juntos totalizan una masa equivalente a la de 10.000 millones de estrellas y que orbitan tan juntos que quizás pasen apenas dos décadas antes de que choquen.

“Si es cierto, es sorprendente”, dice Andrew MacFadyen, de la Universidad de Nueva York. Lo sorprendente no es la idea de que dos agujeros negros gigantes puedan chocar. Los astrónomos están convencidos de que eso era relativamente común en los inicios del universo, cuando el cosmos era más chico de lo que es hoy y las galaxias estaban más juntas. Ocasionalmente esas galaxias podían chocar y fusionarse, y como prácticamente todas las galaxias contienen enormes agujeros negros en su centro, los agujeros negros también se fusionarían tarde o temprano.

Cuando eso pasa, según la teoría de la relatividad de Einstein, la colisión liberaría un potente estallido de ondas gravitacionales, ondulaciones en la trama misma del espacio-tiempo. Los físicos han construido enormes instrumentos para detectar esas ondas, que serían una confirmación de la teoría.

La luz pulsante que la astrónoma de la Universidad de Maryland Tingting Liu y sus coautores vieron, conocida como quasar, sugiere que podríamos llegar a ver eso por primera vez en un futuro no muy lejano. Y eso es lo que McFadyen considera sorprendente. Los quasares son enormes agujeros negros que tragan grandes cantidades de gas; la luz es generada cuando el gas se calienta hasta ser incandescente y gira alrededor del agujero negro en una formación denominada disco de acrecimiento.

Pero todos los quasares tienden a titilar al azar. Según los autores, este quasar, conocido como PSO J334.2028+01.4075, titila a un ritmo regular, brillando aproximadamente una vez cada 542 días.

La mejor explicación, según Liu y sus colegas, es que el disco de acrecimiento de gas caliente no gira alrededor de un solo agujero negro sino alrededor de un par que orbita uno alrededor del otro. “El disco no es simétrico, por algún motivo”, dice Liu, “por lo que uno de los agujeros tiene un acceso más fácil al gas”. Está convencida de que una vez en cada órbita el agujero negro interactúa con el disco de alguna forma causando una llamarada.

Si Liu y sus colegas están en lo cierto en cuanto al período de 542 días, los agujeros negros están prácticamente uno sobre el otro en términos cósmicos a sólo 0,02 años luz de distancia. Y de ser así, falta apenas alrededor de 21 años para el choque.

Pero otros astrofísicos no creen que sea tan inminente. Matthew Graham, autor de otro estudio reciente dice que “si analizáramos nuestro sistema como ellos hicieron, esperaríamos una colisión en 5 años. Pero no mencionamos un tiempo de fusión porque creemos que es demasiado incierto. Hasta que no se conozca verdaderamente el mecanismo de la llamarada, no se sabe en qué etapa del proceso se está”.

“A todos nos encanta esta idea”, dice McFadyen, pero algunos somos más escépticos que otros. Uno de los motivos de duda -añade- es que el proceso de fusión probablemente se extienda a lo largo de millones de años. “Estadísticamente es muy improbable que tengamos tanta suerte como para pescar a dos agujeros negros supermasivos justo dos décadas antes de la colisión final”.

El astrónomo de Johns Hopkins, Julian Krolik no está convencido que exista ese período de 542 días. Esos esquemas “suelen terminar siendo falsos cuando se observan durante períodos más largos”.

Y eso es lo que esperan hacer Liu y sus colegas. También analizan observaciones del relevamiento celeste Pan-STARRS que descubrió el PSO J334.2028+01.4075. Y aguardan con expectativas el Large Synoptic Survey Telescope, que entraría en funcionamiento en 2021 y que permitirá observar una franja más amplia del cielo y a mayor distancia.