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La colisión de agujeros negros confirma las predicciones de Einstein y Hawking de hace décadas.
- Felipe Rodriguez Anaya
- 20 jul
- 7 min de lectura
20/julio/2026
Actualizado el 24 de septiembre de 2025.
Representación artística de GW250114, una poderosa colisión entre dos agujeros negros observada por los astrónomos con un detalle sin precedentes. Aurore Simonnet (SSU/EdEon)/LVK/URI
Los astrónomos han detectado una colisión entre dos agujeros negros con un detalle sin precedentes, ofreciendo la visión más clara hasta la fecha de la naturaleza de estas rarezas cósmicas y confirmando predicciones que los legendarios físicos Albert Einstein y Stephen Hawking habían mantenido durante mucho tiempo.
El evento, denominado GW250114, se dio a conocer en enero cuando los investigadores lo detectaron con el Observatorio de Ondas Gravitacionales por Interferometría Láser (LIGO), un conjunto de dos instrumentos idénticos ubicados en Livingston, Luisiana, y Hanford, Washington. Los instrumentos detectaron ondas gravitacionales, tenues perturbaciones en el espacio-tiempo producidas por la colisión de los dos agujeros negros.
La búsqueda de ondas gravitacionales, fenómenos predichos en 1915 como parte de la teoría de la relatividad de Einstein, es la única forma de identificar colisiones de agujeros negros desde la Tierra. Einstein creía que las ondas serían demasiado débiles para ser detectadas por la tecnología humana, pero en septiembre de 2015 , LIGO las registró por primera vez, lo que posteriormente le valió el Premio Nobel a tres científicos que realizaron contribuciones clave al desarrollo de este " telescopio de agujeros negros ".
Los agujeros negros recién detectados tenían cada uno entre 30 y 35 veces la masa del Sol y giraban muy lentamente, explicó Maximiliano Isi, profesor adjunto de astronomía en la Universidad de Columbia y astrofísico del Centro de Astrofísica Computacional del Instituto Flatiron en Nueva York. Isi dirigió un nuevo estudio para la Colaboración LIGO-Virgo-KAGRA sobre los datos GW250114, publicado el miércoles en la revista Physical Review Letters.
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“Los agujeros negros se encontraban a unos mil millones de años luz de distancia y orbitaban uno alrededor del otro en un círculo casi perfecto”, dijo Isi. “El agujero negro resultante tenía una masa aproximadamente 63 veces mayor que la del sol y giraba a 100 revoluciones por segundo”.
Según Isi, estas características hacen que la fusión sea una réplica casi exacta de aquella primera detección revolucionaria de hace 10 años. "Pero ahora, gracias a que los instrumentos han mejorado tanto desde entonces, podemos ver estos dos agujeros negros con mucha mayor claridad, mientras se acercaban el uno al otro y se fusionaban en uno solo", añadió.
Isi afirmó que esta observación ofrece a los científicos una perspectiva totalmente nueva sobre "la dinámica del espacio y el tiempo".
Einstein y un anillo bicolor
LIGO, que también cuenta con dos instrumentos hermanos más pequeños —Virgo en Italia y KAGRA en Japón—, está gestionado por una comunidad científica global de unos 1600 investigadores. Su funcionamiento se basa en la detección de pequeñas distorsiones en el espacio causadas por las ondas gravitacionales, que equivalen a «un cambio de distancia 1000 veces menor que el radio del núcleo de un átomo», como explica Isi. Los científicos lo han utilizado para observar hasta la fecha más de 300 fusiones de agujeros negros.
A principios de este año, el instrumento detectó la colisión de agujeros negros más masiva hasta la fecha entre dos agujeros negros con una masa aproximadamente 100 y 140 veces mayor que la del sol.
Desde su debut, algunos de los componentes clave de LIGO, incluidos sus láseres y espejos, se han actualizado para aumentar la precisión y reducir el ruido de fondo. Este rendimiento mejorado hizo que su nueva observación fuera más de tres veces más precisa que la inaugural realizada hace una década.
Escucha estas colisiones cósmicas a través de datos de ondas gravitacionales convertidos a frecuencias de audio. FUENTE: ...
Esa claridad sin precedentes permitió a los astrónomos utilizar GW250114 para confirmar las predicciones sobre agujeros negros realizadas décadas atrás por destacados físicos.
La primera predicción, ideada por el matemático neozelandés Roy Kerr en 1963, se basa en la teoría de la relatividad general de Einstein y afirma que los agujeros negros deberían ser objetos paradójicamente simples, descritos por una sola ecuación.
“Sí, los agujeros negros son muy misteriosos, complejos y tienen implicaciones importantes para la evolución del universo”, dijo Isi, “pero matemáticamente creemos que deberían describirse completamente con solo dos números. Todo lo que se sabe sobre ellos debería provenir del tamaño del agujero negro —o cuál es su masa— y de la velocidad a la que gira”.
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Para poner a prueba esta teoría, los investigadores utilizaron una característica única de las colisiones de agujeros negros: un "sonido" o vibración —como el de una campana al ser golpeada— que produce el agujero negro final. "Si tienes una campana y la golpeas con un martillo, sonará", señaló Isi. "El tono y la duración del sonido, sus características, te dicen algo sobre la composición de la campana. Con los agujeros negros ocurre algo similar: resuenan en ondas gravitacionales".
Este fenómeno incluye información sobre la estructura del agujero negro y el espacio que lo rodea, añadió Isi. Si bien el fenómeno ya se había observado débilmente con anterioridad, GW250114 emitió una señal con "dos modos... un modo fundamental y un armónico" con mucha más claridad.
“Identificamos dos componentes de este fenómeno, lo que nos permitió comprobar que este agujero negro se ajusta a la descripción de tan solo dos números: masa y rotación”, explicó. “Y esto es fundamental para comprender cómo funcionan el espacio y el tiempo: que estos agujeros negros deberían ser, en cierto modo, uniformes. Es la primera vez que podemos observar esto de forma tan convincente”.
Teorema de Hawking sobre el área superficial
La segunda predicción confirmada por GW250114 es una realizada en 1971 por el físico británico Stephen Hawking, que afirma que cuando dos agujeros negros se fusionan, la superficie resultante debe ser igual o mayor que la de los agujeros negros originales.
“Es un teorema profundo, pero muy simple, que dice que la superficie total de un agujero negro nunca puede disminuir; solo puede aumentar o permanecer igual”, dijo Isi.
Aunque las observaciones previas de LIGO ofrecieron confirmaciones tentativas del teorema, la claridad de esta nueva señal brinda a los investigadores una confianza sin precedentes, dijo Isi.
En esta simulación del evento GW250114, las ondas gravitacionales aumentan de magnitud, alcanzando su punto máximo cuando los agujeros negros se fusionan, y luego disminuyen rápidamente a medida que el agujero negro remanente recién formado se estabiliza. Deborah Ferguson/Derek Davis/Rob Coyne (URI)/LIGO/MAYA Colaboración
“Como podemos identificar la porción de la señal que proviene de los agujeros negros en una etapa temprana, a medida que se separan entre sí, podemos inferir sus áreas a partir de eso”, explicó. “Luego podemos observar la porción final de la señal que proviene del último agujero negro y medir su área”.
Al igual que la ecuación de Kerr, el teorema de Hawking también se basa en el trabajo de Einstein: "Las teorías de Einstein son como el sistema operativo de todo esto", explicó Isi.
Kip Thorne, uno de los tres galardonados con el Premio Nobel por sus contribuciones a LIGO, afirmó que Hawking lo llamó en cuanto supo de la detección de ondas gravitacionales en 2015 para preguntarle si LIGO podría poner a prueba su teorema. «Si Hawking estuviera vivo, se habría regocijado al ver aumentar el área de los agujeros negros fusionados», declaró Thorne sobre el estimado físico, fallecido en 2018, en un comunicado sobre los nuevos hallazgos.
Es sorprendente cómo este trabajo teórico fundamental se confirma décadas después con instrumentos avanzados, afirmó Isi. Y la confirmación de la ecuación de Hawking, añadió, podría tener implicaciones para un objetivo muy anhelado en física: combinar la teoría aparentemente incompatible de la relatividad general, que describe la gravedad, con la mecánica cuántica, que se relaciona con el mundo subatómico.
“LIGO ha creado una rama completamente nueva de la astronomía. Ha revolucionado nuestra concepción de los objetos compactos, en particular de los agujeros negros”, afirmó. “Antes de que LIGO se pusiera en marcha, la gente ni siquiera estaba segura de que los agujeros negros pudieran fusionarse, colisionar y formarse de esta manera”.
Este gráfico muestra los descubrimientos realizados por la red LIGO-Virgo-KAGRA (LVK) desde la primera detección de LIGO, en 2015, de ondas gravitacionales que emanaban de un par de agujeros negros en colisión. Caltech
Un hito largamente esperado
Las ondas gravitacionales son muy débiles, y la titánica tarea de detectarlas se suele describir como buscar una aguja en un pajar, según Emanuele Berti, profesor de física y astronomía de la Universidad Johns Hopkins, quien no participó en el estudio. Describió los detectores LIGO como "audífonos" que facilitan este proceso.
“Un amplio grupo de científicos dedicó los últimos diez años a mejorar esos audífonos, y ahora podemos ‘escuchar’ las señales con mucha mayor claridad”, afirmó en un correo electrónico. “Ahora podemos poner a prueba principios fundamentales de la gravedad que no podíamos comprobar hace diez años”.
Entre estos principios, añadió, se encuentra la idea de que los agujeros negros son los objetos macroscópicos más simples del universo. El nivel de detalle de las oscilaciones producidas por la colisión GW250114 permite a los científicos afirmar con seguridad que el objeto final es consistente con los agujeros negros predichos por la relatividad general de Einstein, lo cual, según Berti, es «tremendamente emocionante».
Leor Barack, profesor de física matemática en la Universidad de Southampton (Inglaterra), quien tampoco participó en el estudio, señaló que, entre los más de 300 eventos de fusión de agujeros negros registrados por LIGO, el más reciente destaca por ser "particularmente espectacular", y calificó el nuevo estudio como un análisis largamente esperado. Los científicos lograron extraer dos de los "tonos puros" del agujero negro remanente mientras se estabilizaba en su forma final, añadió Barack.
“Esto incluyó, por primera vez, una extracción clara del primer ‘armónico’, un sonido armónico más tenue del orificio resonante, además del tono primario”, dijo. “Este tipo de prueba es la más precisa hasta la fecha, con mucha diferencia”.
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El estudio representa un hito significativo en la astronomía de ondas gravitacionales, afirmó Macarena Lagos, profesora asistente del Instituto de Astrofísica de la Universidad Andrés Bello en Chile. Lagos no participó en el trabajo.
Coincidió en que la detección de un segundo tono en el agujero negro "resonante" es particularmente significativa, y añadió que GW250114 demuestra el éxito de las continuas mejoras de LIGO y muestra que las detecciones de ondas gravitacionales pueden poner a prueba la física fundamental de maneras nunca antes posibles.
«Si bien las pruebas actuales de la gravedad aún presentan amplias incertidumbres, este trabajo sienta las bases para futuras detecciones de aún mejor calidad, previstas para los próximos años», declaró Lagos en un correo electrónico. «Estas futuras observaciones prometen proporcionar pruebas más precisas de nuestra comprensión del espacio-tiempo y la gravedad».
La colisión de agujeros negros confirma las predicciones de Einstein y Hawking de hace décadas.
Fuente: CNN
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