Una onda gravitacional histórica confirma la teoría de Einstein

La reciente detección de la onda gravitacional conocida como GW250114 ha brindado a los científicos la oportunidad de observar con gran claridad una colisión de agujeros negros, permitiendo así una prueba contundente de la teoría de la relatividad general de Albert Einstein. Este descubrimiento se considera un avance significativo en la comprensión de la gravedad y ha generado gran expectativa sobre futuras investigaciones en física.

El físico de Cornell, Keefe Mitman, quien es un becario postdoctoral del NASA Hubble en el Centro de Astrofísica y Ciencias Planetarias de Cornell, comentó que "lo fantástico de este evento es que es prácticamente idéntico al primero que observamos hace diez años, GW150914. La razón por la cual es mucho más claro se debe a que nuestros detectores han mejorado su precisión en la última década".

La señal de GW250114 se generó cuando dos agujeros negros colisionaron, creando ondas que viajaron a través del espacio-tiempo. Esta señal llegó a los Observatorios de Ondas Gravitacionales por Interferometría Láser (LIGO) en Estados Unidos el 14 de enero de 2025. Cada onda gravitacional recibe un nombre basado en la fecha de su detección, y el equipo de LIGO-VIRGO-KAGRA anunció públicamente este descubrimiento en septiembre de 2025. Según el análisis realizado por Mitman y sus colegas, la señal se comportó exactamente como lo predice la relatividad general.

El estudio titulado "Espectroscopia de Agujeros Negros y Pruebas de la Relatividad General con GW250114" fue publicado en Physical Review Letters el 29 de enero. Este trabajo fue elaborado por la Colaboración Científica LIGO, junto con la Colaboración Virgo en Italia y la Colaboración KAGRA en Japón. Los científicos de Cornell han desempeñado roles fundamentales en el proyecto LIGO-VIRGO-KAGRA desde sus inicios en la década de 1990.

Cuando dos agujeros negros se fusionan, el objeto resultante vibra, similar a una campana golpeada. Estas vibraciones producen tonos distintivos definidos por dos mediciones: una frecuencia de oscilación y un tiempo de amortiguamiento. Al medir un solo tono, los científicos pueden calcular la masa y el giro del agujero negro final. Detectar dos o más tonos permite realizar múltiples verificaciones independientes de esas mismas propiedades, tal como lo predice la relatividad general.

Mitman explicó que "si esas dos mediciones coinciden, se está verificando efectivamente la relatividad general. Pero si se miden dos tonos que no coinciden con la misma combinación de masa y giro, se puede comenzar a investigar cuánto se ha desviado de las predicciones de la relatividad general". En el caso de GW250114, la señal fue lo suficientemente clara como para que los científicos midieran dos tonos y establecieran límites en un tercero, y todos esos resultados coincidieron con la teoría de Einstein.

Sin embargo, los investigadores creen que no todas las fusiones de agujeros negros seguirán las reglas de Einstein tan de cerca, lo que podría abrir nuevas puertas en la física fundamental. Mitman destacó que si las mediciones hubieran discrepado, habría implicado un gran trabajo para los físicos en la búsqueda de una explicación y una teoría de gravedad más precisa en nuestro universo.

La expectativa de los científicos es que en el futuro se detecten señales de ondas gravitacionales que no se alineen completamente con la relatividad general, lo que podría ofrecer pistas sobre misterios de larga data. Actualmente, se sospecha que la relatividad general no es la última palabra sobre la gravedad, ya que no explica fenómenos como la energía oscura y la materia oscura, y falla al intentar reconciliarse con las leyes que rigen el mundo cuántico.

Mitman concluyó que "debe haber alguna forma de resolver esta paradoja para hacer que nuestra teoría de la gravedad sea consistente con nuestra teoría de la mecánica cuántica. En este sentido, esperamos que haya alguna desviación de la predicción clásica de Einstein, donde podríamos ver firmas de gravedad cuántica imprimiéndose en estas señales de ondas gravitacionales".

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