(NC&T) El trabajo ha sido realizado por investigadores del Instituto Federal de Tecnología en Suiza, y las universidades de Zurich, Milán-Bicocca, Stanford, California-Santa Cruz, Washington y McMaster.

La Teoría de la Relatividad General desarrollada por Einstein hace aproximadamente 90 años, donde se describe el comportamiento de la gravedad, se ha verificado en muchas de sus predicciones. Sin embargo, hay una consecuencia trascendental de esta teoría que ha escapado hasta ahora a la comprobación, y es la existencia de las ondas gravitatorias. Debido a que la fusión entre dos agujeros negros supermasivos debe constituir el tipo de evento con la más poderosa emisión de ondas gravitatorias del universo, resulta de importancia capital averiguar las condiciones necesarias para que se produzcan tales fusiones.

Un sistema binario de agujeros negros supermasivos está formado por dos de esos agujeros negros que orbitan alrededor del centro de masas común. Los agujeros negros pueden fusionarse o no dependiendo de la existencia de un mecanismo que pueda extraer momento angular de su órbita y reducir su separación.

Una pareja de agujeros negros supermasivos puede interactuar con las estrellas o con el gas a su alrededor. Tanto el gas como las estrellas ejercen una fuerza de fricción sobre los agujeros negros. Esta fuerza de fricción extrae energía del movimiento orbital de los agujeros negros supermasivos. Como resultado, la separación entre ellos disminuye gradualmente. No se ha aclarado si es la fricción de las estrellas o la del gas la que domina el proceso.

(Simulación de una fusión de galaxias.) (Foto: Stanford U.) En las simulaciones usando su modelo informático, los científicos encontraron que cuando las galaxias en proceso de fusión contienen gas, en la mayoría de los casos sus agujeros negros supermasivos formarán un sistema binario. Una vez emparejados, los agujeros negros pueden seguir reduciendo su separación hasta que estén a una distancia equivalente al diámetro de nuestro sistema solar. En este punto, los investigadores predicen que deben empezar a producir ondas gravitatorias muy fuertes. Como la emisión de las ondas extrae energía de la pareja de agujeros negros, ambos finalmente se unirán, menos de mil millones de años después de haberse formado el sistema binario. Si bien la fusión que los científicos simularon, una en la cual ambas galaxias tenían masas iguales, es menos probable que una fusión entre galaxias desiguales, no resulta imposible ni mucho menos. De hecho es el destino de nuestra propia Vía Láctea. Nuestra galaxia se encuentra en curso de colisión con la mayor de sus vecinas, Andrómeda, de masa muy parecida a la de la Vía Láctea. El encuentro tendrá lugar en aproximadamente tres mil millones de años. El resultado de esta colisión será la destrucción de los discos respectivos y la formación de una galaxia elíptica.