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Una colisión de dos hoyos negros gigantescos es el colapso más titánico que los astrónomos puedan imaginar. Nunca nadie lo ha visto pero, si es cierto un nuevo informe publicado en la Revista de Cartas Astrofísicas, quizá no tengan que esperar mucho.
Una luz de parpadeo rítmico cerca del filo del Universo observable, afirman los autores, revela la presencia de dos enormes hoyos negros, con una masa entre ellos equivalente a un total de 10.000 millones de estrellas y orbitándose tan estrechamente que tal vez solo pasen dos décadas antes de que el choque ocurra.
“Es increíble, si es cierto”, dice Andrew MacFadyen, teórico de la Universidad de Nueva York, quien no participó de la investigación.
La idea de que hoyos negros gigantescos puedan estrellarse no es la parte increíble. Los astrónomos están convencidos de que esto era relativamente común al principio del Universo, cuando el Cosmos era más pequeño y las galaxias estaban más apretujadas unas con otras.
Esas galaxias ocasionalmente colisionaban y se fusionaban; y dado que virtualmente todas las galaxias (incluyendo a nuestra propia Vía Láctea) albergan en sus núcleos enormes hoyos negros, tarde o temprano los hoyos negros también se fusionaban.
Cuando eso pasa, dice la Teoría General de la Relatividad de Einstein, la colisión debería liberar un poderoso estallido de ondas gravitacionales (ondas en el tejido mismo del espacio-tiempo). Los físicos han construido enormes instrumentos para detectar esas ondas, que serían una rotunda confirmación de la teoría.
La pulsante luz detectada por Tingting Liu, astrónoma de la Universidad de Maryland, y los coautores del estudio, conocida como quásar, sugiere que tal vez podamos verlo por primera vez en el futuro no muy lejano. Eso es lo que McFadyen considera increíble.
Los quásares son enormes hoyos negros que tragan gran cantidad de gas; la luz se genera cuando el gas se calienta hasta la incandescencia conforme gira alrededor del hoyo negro en una formación llamada disco de acreción.
Pero el parpadeo que todos los quásares tienden a presentar normalmente se da al azar. En este quásar, conocido como PSO J334.2028+01.4075, los autores afirman que se está dando a un ritmo regular, iluminándose una vez cada 542 días.
La mejor explicación, sostienen Liu y sus colegas, es que el disco de acreción de gas caliente no está girando alrededor de un solo hoyo negro sino alrededor de un par que se orbitan mutuamente.
“El disco no es simétrico, por algún motivo”, señala Liu, “por lo que uno de los hoyos negros tiene más fácil acceso al gas”. Liu está convencida de que una vez por órbita, ese hoyo negro interactúa con el disco de alguna forma que hace que se ilumine.
Carnicería cósmica
Si Liu y sus colegas tienen razón con respecto al período de 542 días, los hoyos negros prácticamente están uno sobre el otro en términos cósmicos; separados a tan solo 0,02 años luz, o aproximadamente a un ducentésima parte de la distancia entre el Sol y Alpha Centauri, la estrella más cercana. Y si ese es el caso, afirman, el choque en sí mismo solo está a 21 años.
“Hace unos meses apareció un estudio en Nature que identificó un sistema similar”, dice el coautor Suvi Gezari, también de Maryland. “Pero el nuestro es más divertido, porque nuestros hoyos negros son aún más grandes y están aún más cerca uno del otro”, indica.
La idea de que una prueba tan esperada de la teoría de Einstein esté a la vuelta de la esquina es emocionante para los teóricos, y podría acelerar la construcción de un nuevo observatorio ultrasensible de ondas gravitacionales para ver la carnicería cósmica.
Sin embargo, otros astrofísicos no están convencidos de que sea tan eminente. De hecho, dice Matthew Graham, astrofísico de Caltech y autor principal del estudio reciente en Nature, “si analizamos nuestro sistema como lo hicimos, estaríamos esperando una colisión en apenas cinco años. Pero no mencionamos un momento de fusión anticipado porque pensamos que es muy incierto. Hasta que verdaderamente se entienda el mecanismo detrás de la iluminación, realmente no se puede saber en qué etapa del proceso se está”, considera.
Graham no es el único que pisa con precaución. “A todos nos encanta esta idea”, dice McFadyen, pero unos son más escépticos que otros. Una causa del recelo, señala, es que el proceso de fusión probablemente se alargue millones de años. “Es estadísticamente muy improbable que tengamos la suerte de ver dos hoyos negros súper masivos apenas dos décadas antes de la colisión final”, subraya.
Mientras tanto, Julian Krolik, astrónomo del Johns Hopkins, otra persona de afuera, no está convencido del período de 542 días que los autores afirman. Dichos patrones, dice, “a menudo resultan espurios cuando se les observa durante un período más largo”.
Eso es lo que Liu y sus colegas esperan hacer. También están analizando observaciones del sondeo celeste Pan-Starrs, que encontró por primera vez el PSO J334.2028+01.4075, en busca de más ejemplos. También están esperando ansiosamente al nuevo Gran Telescopio para Rastreos Sinópticos, cuya entrada en operación está programada para 2021 y que estudiará una franja del cielo más amplia y profunda.
De una forma u otra, dice Gezari, “en 21 años veremos si estábamos equivocados o no. En cualquiera de los casos”, agrega, “no tendremos que esperar mucho”.
