GW250114 destaca entre los científicos que rastrean ondas débiles que viajan a través del universo. Es la señal de onda gravitacional más clara jamás registrada desde un par de agujeros negros fusionándose, lo que brinda a los investigadores una herramienta inusualmente afilada para probar la teoría de la gravedad de Albert Einstein, llamada relatividad general.
“Lo sorprendente es que el fenómeno es casi idéntico al que vimos por primera vez hace 10 años, GW150914. La razón por la que es tan obvio es que nuestros detectores se han vuelto mucho más precisos en los últimos 10 años”, dijo el físico de Cornell Keefe Mittman, post-Planix y Planix AW en el Centro Planix asistido por Hubble de la NASA. Ciencias en la Facultad de Artes y Ciencias.
Un esfuerzo global para estudiar las colisiones de agujeros negros
Mittmann es coautor del estudio que examina esta señal, titulado “Espectroscopia de agujero negro y pruebas de relatividad general con GW250114”, que se publicó en carta de revisión física 29 de enero. El artículo fue producido por la colaboración científica LIGO con la colaboración Kumari de Italia y la colaboración Kagra de Japón. Los científicos de Cornell han desempeñado un papel importante en el proyecto LIGO-VIRGO-KAGRA desde que comenzó a principios de los años 1990.
La onda gravitacional, conocida como GW250114, se creó cuando dos agujeros negros chocaron, enviando ondas a través del espacio-tiempo. Esa señal llegó al Observatorio de Ondas Gravitacionales con Interferómetro Láser (LIGO), con sede en EE. UU., el 14 de enero de 2025. Cada onda gravitacional lleva el nombre de la fecha en que fue detectada y fue anunciada públicamente por el equipo LIGO-VIRGO-KAGRA en septiembre de 2025. Y según el análisis, Mikolavs identifica su señal general. La relatividad predice. Al mismo tiempo, los investigadores creen que no todas las fusiones de agujeros negros seguirán tan de cerca las reglas de Einstein, lo que podría abrir nuevas puertas en la física fundamental.
Cómo los agujeros negros revelan sus secretos
Cuando dos agujeros negros se fusionan, el objeto recién formado vibra, como si se golpeara una campana. Estas vibraciones crean tonos distintos definidos por dos medidas, explica Mittmann: una frecuencia de oscilación y un tiempo de amortiguación. Medir un solo tono permite a los científicos calcular la masa y el giro del agujero negro final. La detección de dos o más tonos permite realizar comprobaciones múltiples e independientes de las mismas propiedades predichas por la relatividad general.
“Si estas dos mediciones concuerdan entre sí, efectivamente estás verificando la relatividad general”, dice Mittman. “Pero si se miden dos tonos que no coinciden con la misma combinación de masa y espín, se puede empezar a comprobar hasta qué punto se desvía de las predicciones de la relatividad general”.
En el caso de GW250114, la señal era lo suficientemente clara como para que los científicos midieran dos tonos y pusieran un límite al tercero. Todos esos resultados son consistentes con la teoría de Einstein.
Encontrar grietas en la teoría de Einstein
¿Qué pasaría si las medidas fueran inconsistentes?
“Así que tenemos mucho trabajo que hacer como físicos para tratar de explicar lo que está pasando en nuestro universo y cuál sería la teoría real de la gravedad”, dijo Mittman. Él y sus colegas creen que es posible que las futuras señales de ondas gravitacionales no se alineen perfectamente con la relatividad general, lo que da pistas sobre un misterio de larga data.
Los físicos ya sospechan que la relatividad general puede no tener la última palabra sobre la gravedad. Como señala Mitman, la teoría no explica fenómenos como la energía y la materia oscuras, y falla cuando los científicos intentan conciliarla con las leyes que gobiernan el mundo cuántico.
“Tiene que haber alguna manera de resolver esta paradoja para que nuestra teoría de la gravedad sea compatible con nuestra teoría de la mecánica cuántica”, dijo Mittman. “En este sentido, esperamos algunas desviaciones de las predicciones clásicas de Einstein, donde se ven firmas de gravedad cuántica imprimiéndose en estas señales de ondas gravitacionales.
“La esperanza es que algún día veamos estas desviaciones y eso nos ayude a dictar lo que podría ser una teoría de la gravedad cuántica”.
