La detección de ondas gravitacionales confirma la ‘profecía’ de Einstein y Hawking sobre los agujeros negros.

Los científicos acaban de registrar las señales de ondas gravitacionales más detalladas de una colisión de agujeros negros, confirmando así por primera vez dos importantes predicciones de Einstein y Hawking sobre los agujeros negros.

Cuando dos agujeros negros se fusionan, crean ondas en el espacio llamadas ondas gravitacionales. Los detectores en la Tierra pueden captar estas señales, lo que ayuda a los científicos a comprender mejor el universo. - Foto: Maggie Chiang/Fundación Simons

Los agujeros negros, esos "monstruos cósmicos" con una atracción gravitatoria tan inmensa que ni siquiera la luz puede escapar, han sido durante mucho tiempo un tema fascinante para los científicos.

A pesar de aparecer en los trabajos teóricos de Albert Einstein hace más de un siglo y ser ampliamente estudiados por Stephen Hawking en el siglo XX, los agujeros negros siguen siendo el tema más inaccesible del universo debido a su naturaleza “invisible”.

Ondas gravitacionales: la clave para desbloquear el estudio de los agujeros negros.

En 2015, el Observatorio de Ondas Gravitacionales LIGO (EE. UU.) detectó por primera vez ondas gravitacionales: ondulaciones en el espacio y el tiempo causadas por la colisión de dos agujeros negros en el universo distante. Este descubrimiento se comparó con la apertura de una nueva perspectiva para la observación del universo y brindó la oportunidad de comprobar directamente las teorías sobre los agujeros negros.

Sin embargo, los datos iniciales no son lo suficientemente detallados para confirmar estas dos predicciones clave.

Una de ellas es la teoría de Kerr de Einstein. Según la relatividad general, los agujeros negros solo pueden describirse mediante dos propiedades fundamentales: masa y espín. Todas las demás características desaparecen al caer en un agujero negro, un fenómeno conocido como el "teorema sin pelo".

En segundo lugar, está el Teorema del Área de Hawking. En 1971, Stephen Hawking predijo que el área del horizonte de sucesos de un agujero negro, el límite del que nada puede escapar, solo puede permanecer constante o aumentar con el tiempo, nunca disminuir.

Esto se considera un principio similar a la segunda ley de la termodinámica, que establece que la entropía (el grado de desorden) del universo siempre está aumentando.

Un gran avance después de una década

Según Sciencedaily , la colaboración internacional LIGO-Virgo-KAGRA publicó recientemente nuevos resultados de investigación en la revista Physical Review Letters . Registraron las señales de ondas gravitacionales más detalladas hasta la fecha, originadas por la colisión de dos agujeros negros (evento GW250114), que creó un agujero negro supermasivo con una masa 63 veces mayor que la del Sol y que gira a 100 revoluciones por segundo.

Gracias a avances tecnológicos revolucionarios, los científicos han obtenido por primera vez una imagen completa de los eventos previos y posteriores a la fusión de dos agujeros negros. A partir de estos datos, han confirmado simultáneamente dos hipótesis:

Los agujeros negros se describen con precisión por su masa y rotación, tal como lo predijo la teoría de la relatividad general de Einstein.

El área del horizonte de eventos sólo aumentó después de la fusión, de acuerdo con el teorema del área de Hawking.

Einstein (derecha) y Hawking (izquierda) hicieron observaciones precisas sobre la naturaleza de los agujeros negros - Foto: MashableIndia

De los agujeros negros a la naturaleza del universo

La demostración del teorema de Hawking revela un sorprendente paralelismo entre los agujeros negros y la termodinámica. En otras palabras, el crecimiento de la superficie de un agujero negro es similar al aumento de la entropía, lo que implica que los agujeros negros podrían ser una "ventana matemática" que nos permite comprender mejor la naturaleza del espacio, el tiempo e incluso el mayor esfuerzo de la física moderna: unificar la relatividad general y la mecánica cuántica en la gravedad cuántica.

Maximiliano Isi, miembro del equipo de investigación, afirmó: «Esta es la evidencia más clara hasta la fecha de que los agujeros negros en el espacio realmente se asemejan a lo que Einstein describió en su teoría. El hecho de que la superficie de un agujero negro siga un patrón de entropía similar tiene implicaciones muy profundas para la naturaleza del universo».

Durante la próxima década, los detectores de ondas gravitacionales serán diez veces más sensibles que los actuales. El proyecto sucesor de la Antena Espacial del Interferómetro Láser está en construcción y promete capturar vibraciones de agujeros negros supermasivos en el centro de las galaxias.

Más de 100 años después de que Einstein predijera los agujeros negros usando ecuaciones matemáticas, y más de medio siglo después de que Hawking lo demostrara teóricamente, la humanidad ha comenzado a "escuchar" y "ver" directamente las señales que demuestran que están en lo cierto.

Los agujeros negros, que antes sólo existían en los libros de ciencia, se están convirtiendo gradualmente en una entidad "real" ante los ojos de los astrónomos, y cada señal de onda gravitacional registrada es un paso adelante para ayudar a la humanidad a comprender mejor el misterioso universo en el que vivimos.

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MINH HAI

Fuente: https://tuoitre.vn/phat-hien-song-hap-dan-xac-nhan-tien-tri-cua-einstein-va-hawking-ve-ho-den-20250913075131812.htm