Nuevos datos sobre ondas gravitacionales revelan una población oculta de agujeros negros

El University of Glasgow anunció el lanzamiento de un nuevo catálogo de ondas gravitacionales que marca un hito en la astronomía de ondas gravitacionales. El catálogo, denominado Gravitational Wave Transient Catalogue-5.0 (GWTC-5), incluye 161 nuevas señales de colisiones de agujeros negros detectadas entre abril de 2024 y enero de 2025 por los detectores LIGO en Estados Unidos, Virgo en Italia y KAGRA en Japón. Con estas adiciones, el total de detecciones confirmadas asciende a 390.

Este catálogo ampliado incluye descubrimientos significativos, como la evidencia de agujeros negros de segunda generación, la localización más precisa de una fuente de ondas gravitacionales y la primera medición de tres modos vibracionales de un agujero negro.

Los investigadores del University of Glasgow han estado involucrados en la ciencia de ondas gravitacionales desde la década de 1970. Su equipo desempeñó un papel clave en el diseño de los sistemas de suspensión de espejos ultrasensibles utilizados en el Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory (LIGO), tecnología esencial para detectar las mínimas distorsiones en el espacio-tiempo causadas por ondas gravitacionales.

Desde la primera detección directa de ondas gravitacionales en septiembre de 2015, los investigadores de Glasgow han trabajado junto a científicos de la colaboración LVK para mejorar tanto el rendimiento de los detectores como las técnicas de análisis de datos. A medida que los instrumentos se volvieron más sensibles, el número de descubrimientos continuó en aumento.

Durante los períodos de observación, la red detectó aproximadamente de tres a cuatro eventos de ondas gravitacionales cada semana, y se espera que esta tasa aumente a medida que se mejoren los detectores.

El Dr. Daniel Williams, investigador del Instituto de Investigación Gravitacional, co-presidió el Grupo de Trabajo de Ciencia de Binarios Compactos de LSC. Comentó: "Esta actualización ha ampliado y profundizado nuestro conocimiento del universo, brindándonos más vislumbres de sus objetos más elusivos: los agujeros negros en colisión."

Entre los logros del nuevo catálogo se encuentra la localización más precisa de una fuente de ondas gravitacionales, lograda con el evento conocido como GW240615, detectado el 15 de junio de 2024. Este evento tuvo su origen en un área de solo seis grados cuadrados, una región notablemente pequeña del cielo.

La expansión del catálogo también ayuda a los científicos a abordar una de las preguntas más importantes de la cosmología: ¿a qué velocidad se expande el universo? El Alex Papadopoulos, investigador de posgrado en el Instituto de Investigación Gravitacional, explicó que el catálogo actualizado permite medir el valor de la constante de Hubble, que describe la tasa de expansión del universo.

Un descubrimiento destacado es el evento GW250114, que logró la mayor relación señal-ruido (SNR) jamás registrada, alcanzando un SNR de 76.9. Este evento, producido por la fusión de dos agujeros negros, permitió realizar las pruebas más detalladas de la relatividad general hasta la fecha.

El catálogo también destaca dos fusiones inusuales de agujeros negros, GW241011 y GW241110, que sugieren que estos objetos podrían ser agujeros negros de segunda generación, formados a partir de fusiones anteriores.

Con el aumento en el número de detecciones de ondas gravitacionales, los investigadores pueden comenzar a examinar la población más amplia de agujeros negros en el universo, permitiendo un análisis más profundo de los procesos que crean estos objetos.

El Dr. Daniel Williams concluyó que el creciente catálogo representa un cambio fundamental en lo que la astronomía de ondas gravitacionales puede lograr, afirmando que "no solo aprendemos sobre colisiones individuales; es el equivalente astronómico de descubrir una civilización antigua".

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