Hasta ahora, los astrofmsicos habman supuesto que los pares de agujeros negros son tan poco comunes que serma casi imposible detectarlos. Por ellos, los cientmficos de LIGO supusieron que su primera captura de ondas gravitatorias procederma de acontecimientos menos violentos del cosmos. Los nuevos calculos, realizados por Simon F. Portegies Zwart (Universidad de Boston), y por Stephen L.W. McMillan (Universidad de Drexel), indican que las fusiones detectables de agujeros negros podrman ser mil veces mas comunes que los acontecimientos en los que el LIGO habma puesto su punto de mira.

Barry Barish, fmsico del Instituto de Tecnologma de California (Caltech) que dirige el LIGO, comenta que si los calculos son correctos, sus consecuencias para los cinco s seis primeros aqos de operaciones del observatorio seran asombrosas. Los detectores del LIGO que funcionaran durante ese tiempo son mucho menos sensibles que los que vendran despuis, y de los pares de agujeros negros depende el ver ondas gravitatorias o no verlas en absoluto en esa primera fase.

Si los nuevos calculos son correctos, las mejoras podrman aumentar el posterior mndice de deteccisn del LIGO desde varios acontecimientos al aqo hasta uno o dos diarios, segzn Stuart Shapiro (Universidad de Illinois).

Premio Nobel

Las ondas gravitatorias, ondulaciones en el tejido del espacio, llevan dicadas burlando a los fmsicos porque sslo han dado a conocer indirectamente su presencia. Cuando Joseph Taylor y Russell Hulse, de la Universidad de Princeton, observaron un par de estrellas de neutrones atrapadas en una reducida srbita una alrededor de la otra, trabajo por el que ganaron el Premio Nobel en 1993, formularon la teorma de que ese sistema deberma producir ondas gravitatorias. Las estrellas giratorias de neutrones, rescoldos superdensos que quedan a veces cuando una estrella corriente masiva colapsa y hace explosisn en forma de supernova, agitan ligeramente el tejido de cuatro dimensiones de espacio y tiempo que las rodea. Segzn la teorma de la relatividad, esa agitacisn deberma enviar una dibil seqal de ondas gravitatorias.

Taylor y Hulse no pudieron medir esas ondas directamente. Pero lograron demostrar que la rotacisn del sistema de dos estrellas, o binario, se aceleraba a medida que las estrellas giraban en espiral cada vez mas juntas, exactamente lo que se esperarma si la energma fuese extramda por ondas gravitatorias.

LIGO, construido por Caltech y el Instituto Tecnolsgico de Massachusetts (MIT), esta diseqado para medir el ligero estiramiento y encogimiento del espacio causado por esas turbulencias, pero no sera capaz de recoger una emisisn de ondas gravitatorias tan tenue. Sin embargo, cuando un par de estrellas de neutrones se acercan tanto que chocan y se funden, la oleada de ondas gravitatorias resultante deberma ser detectable si el impacto ocurre en una de las miles de galaxias que se encuentran a unos 50 millones de aqos luz de la Tierra.

Ese proceso depende de estrellas ordinarias que nacen ocasionalmente en pares, hacen explosisn como supernovas y dejan estrellas de neutrones con una masa de aproximadamente 1,5 veces la del Sol. Los agujeros negros contienen la masa de 10 o mas soles y son azn mas exsticos, ya que han colapsado tras un velo gravitatorio llamado horizonte de observacisn del que no puede escapar ni la luz. Las probabilidad de que se formen pares de agujeros negros como se forman sistemas binarios de estrellas de neutrones es muy pequeqa.

Por eso, McMillan y Portegies Zwart contemplaron la posibilidad de que los pares de agujeros negros pudieran ser fabricados en el interior de apretadas agrupaciones de estrellas llamadas czmulos globulares. Ellos se dieron cuenta de que, en los czmulos, que pueden contener millones de estrellas, los agujeros negros individuales caen al centro debido a su gran masa. Una vez allm, los agujeros negros se atraen mutuamente gravitatoriamente y se unen en pares formando sistemas binarios y los agujeros negros pueden acabar fundiindose en una colisisn espectacular. Segzn Barish, como los agujeros negros tienen mas masa que las estrellas de neutrones, se emiten mas ondas gravitatorias y los acontecimientos son mas faciles de ver a grandes distancias.

Los autores del nuevo trabajo hacen hincapii en el hecho de que un conocimiento imperfecto de los czmulos y los agujeros negros significa que sus calculos tienen un factor de error de alrededor de 10. "Todavma no tenemos garantmas", comenta Kip Thorne, colaborador del LIGO y fmsico tesrico en Caltech. Pero il cree que los nuevos calculos indican que "probablemente veremos un nzmero muy elevado de fusiones de agujeros negros".

Como las ondas gravitatorias son una prediccisn crucial de la teorma de la relatividad, los fmsicos considerarman su deteccisn como un ixito muy importante.

Las parejas de agujeros negros se formarman, por atraccisn gravitatoria entre ambos, en los czmulos de miles de estrellas. Estos sistemas binarios podrman chocar con otros agujeros negros y salir disparados del czmulo. Durante cientos de millones de aqos, los agujeros negros emparejados emitirman ondas gravitatorias, perdiendo energma en el proceso. A medida que fueran perdiendo energma, orbitarman cada vez mas cerca uno de otro. En zltima instancia los dos agujeros negros de un sistema binario acabarman fusionandose en una tremenda colisisn. Y en el choque emitirman intensas erupciones de ondas gravitatorias que podrman ser detectadas desde la Tierra.